Marea Enciclopedie a petrolului și gazelor. Oțel de rezistență

Rezistența maximă a oțelului la compresiune și tensiune

Rezistența structurilor metalice este unul dintre cei mai importanți parametri care determină fiabilitatea și siguranța acestora. Din cele mai vechi timpuri, problemele de rezistență au fost rezolvate experimental - dacă vreun produs s-a spart, atunci următorul a fost făcut mai gros și mai masiv. Începând cu secolul al XVII-lea, oamenii de știință au început un studiu sistematic al problemei; parametrii de rezistență ai materialelor și structurilor realizate din acestea pot fi calculați în avans, în faza de proiectare. Metalurgiștii au dezvoltat aditivi care afectează rezistența aliajelor de oțel.

Rezistență la tracțiune

Rezistența maximă este stresul maxim pe care un material îl poate suferi înainte de a începe să cedeze. Semnificația sa fizică determină forța de întindere care trebuie aplicată unui eșantion de tip tijă de o anumită secțiune transversală pentru a o rupe.

Cum se efectuează testarea de rezistență?

Testele de rezistență pentru rezistența la tracțiune sunt efectuate pe bancuri de încercare speciale. Un capăt al probei de testat este fixat fix în ele, iar un suport de antrenare, electromecanic sau hidraulic, este atașat la celălalt. Acest antrenament creează o forță care crește ușor, care acționează pentru a sparge proba, sau pentru a o îndoi sau răsuci.




Sistemul de control electronic înregistrează forța de tracțiune și alungirea relativă și alte tipuri de deformare a probei.

Tipuri de rezistență la tracțiune

Rezistența la tracțiune este unul dintre principalii parametri mecanici ai oțelului, precum și a oricărui alt material structural.

Această valoare este utilizată în calculele de rezistență ale pieselor și structurilor; pe baza acesteia, se decide dacă un anumit material este aplicabil într-o anumită zonă sau dacă trebuie selectat unul mai durabil.

Se disting următoarele tipuri de rezistență la tracțiune:

• compresie - determină capacitatea unui material de a rezista la presiunea unei forțe externe;
• îndoire - afectează flexibilitatea pieselor;
• torsiune - arată cât de potrivit este materialul pentru arbori de antrenare încărcați care transmit cuplul;
• întinderea



Denumirea științifică a parametrului utilizat în standarde și alte documente oficiale este rezistența la tracțiune.

Astăzi, oțelul este încă cel mai folosit material structural, pierzându-și treptat poziția în fața diferitelor materiale plastice și compozite. Durabilitatea, fiabilitatea și siguranța în funcționare depind de calculul corect al limitelor de rezistență ale unui metal.

Rezistența la tracțiune a oțelului depinde de gradul său și variază de la 300 MPa pentru oțelul structural obișnuit cu conținut scăzut de carbon până la 900 MPa pentru clasele speciale de aliaje înalte.

Valoarea parametrului este afectată de:

• compoziția chimică a aliajului;
• procedee termice care ajută la întărirea materialelor: călire, revenire, recoacere etc.

Unele impurități reduc rezistența și încearcă să scape de ele în faza de turnare și laminare, în timp ce altele, dimpotrivă, o măresc. Sunt adăugate special în compoziția aliajului.

Dovada randamentului

În plus față de rezistența la tracțiune, conceptul aferent de limită de curgere, notat σt, este utilizat pe scară largă în calculele de inginerie. Este egală cu cantitatea de rezistență la tracțiune care trebuie creată în material pentru ca deformarea să continue să crească fără a crește sarcina. Această stare a materialului precede imediat distrugerea lui.

La micronivel, la astfel de solicitări, legăturile interatomice din rețeaua cristalină încep să se rupă, iar sarcina specifică asupra legăturilor rămase crește.

Informații generale și caracteristici ale oțelurilor

Din punctul de vedere al proiectantului, parametrii fizici și mecanici ai oțelului sunt de cea mai mare importanță pentru aliajele care funcționează în condiții normale. În unele cazuri, atunci când produsul urmează să funcționeze în condiții de temperaturi extrem de ridicate sau scăzute, presiune ridicată, umiditate ridicată sau sub influența unor medii agresive, proprietățile chimice ale oțelului devin la fel de importante. Atât proprietățile fizico-mecanice, cât și cele chimice ale aliajelor sunt în mare măsură determinate de compoziția lor chimică.

Influența conținutului de carbon asupra proprietăților oțelurilor

Pe măsură ce procentul de carbon crește, plasticitatea substanței scade cu o creștere simultană a rezistenței și durității. Acest efect este observat până la aproximativ 1% cotă, apoi începe o scădere a caracteristicilor de rezistență.

Creșterea proporției de carbon crește, de asemenea, pragul capacității la rece; aceasta este utilizată pentru a crea clase rezistente la îngheț și criogenice.




Aditivi de mangan și siliciu

Mn este conținut în majoritatea claselor de oțel. Este folosit pentru a înlocui oxigenul și sulful din topitură. Creșterea conținutului de Mn până la o anumită limită (2%) îmbunătățește parametrii de prelucrabilitate, cum ar fi ductilitatea și sudarea. După această limită, creșterile suplimentare ale conținutului conduc la formarea de fisuri în timpul tratamentului termic.

Influența siliciului asupra proprietăților oțelurilor

Si este folosit ca dezoxidant folosit la topirea aliajelor de oțel și determină tipul de oțel. Calitățile silențioase cu conținut ridicat de carbon nu trebuie să conțină mai mult de 0,6% siliciu. Pentru mărcile semi-silențioase, această limită este și mai mică - 0,1%.

La producerea feritelor, siliciul își mărește parametrii de rezistență fără a le reduce ductilitatea. Acest efect persistă până la pragul de 0,4%.




În combinație cu Mn sau Mo, siliciul promovează o creștere a călibilității, iar împreună cu Cr și Ni crește rezistența la coroziune a aliajelor.

Azotul și oxigenul din aliaj

Aceste gaze, cele mai comune în atmosfera pământului, au un efect dăunător asupra proprietăților de rezistență. Compușii pe care îi formează sub formă de incluziuni în structura cristalină reduc semnificativ parametrii de rezistență și ductilitatea.

Aditivi de aliere în aliaje

Acestea sunt substanțe adăugate în mod deliberat în topitură pentru a îmbunătăți proprietățile aliajului și pentru a aduce parametrii acestuia la cei necesari. Unele dintre ele sunt adăugate în cantități mari (mai mult de un procent), altele în cantități foarte mici. Cel mai adesea folosesc următorii aditivi de aliere:

• Crom. Folosit pentru a crește întăribilitatea și duritatea. Cota – 0,8-0,2%.
• Bor. Îmbunătățește fragilitatea la rece și rezistența la radiații. Cota – 0,003%.
• Titan. Adăugat pentru a îmbunătăți structura aliajelor Cr-Mn. Cota – 0,1%.
• Molibden. Mărește caracteristicile de rezistență și rezistența la coroziune, reduce fragilitatea. Cota – 0,15-0,45%.
• Vanadiu. Îmbunătățește parametrii de rezistență și elasticitatea. Cota – 0,1-0,3%.
• Nichel. Promovează o creștere a caracteristicilor de rezistență și întărire, dar în același timp duce la o creștere a fragilității. Acest efect este compensat prin adăugarea simultană de molibden.

Metalurgiștii folosesc, de asemenea, combinații mai complexe de aditivi de aliere, realizând combinații unice de proprietăți fizice și mecanice ale oțelului. Costul unor astfel de calități este de câteva ori (sau chiar de zeci de ori) mai mare decât costul oțelurilor convenționale cu conținut scăzut de carbon. Sunt utilizate pentru structuri și ansambluri deosebit de critice.

Dacă găsiți o eroare, vă rugăm să selectați o bucată de text și să apăsați Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Rezistența metalelor:: SYL.ru

Rezistența la tracțiune este solicitarea maximă la care poate fi supus un material înainte de a se ceda. Dacă vorbim despre acest indicator în legătură cu metale, atunci aici este egal cu raportul dintre sarcina critică și aria secțiunii transversale atunci când se efectuează un test de tracțiune. În general, rezistența arată cât de multă forță este necesară pentru a depăși și rupe legăturile interne dintre moleculele unui material.

Cum se efectuează testarea de rezistență?

Testarea rezistenței metalelor se efectuează folosind mecanisme specializate care vă permit să setați puterea necesară în timpul testării la tracțiune. Astfel de mașini constau dintr-un element special de încărcare, cu ajutorul căruia se creează forța necesară.

Echipamentele pentru testarea rezistenței metalelor fac posibilă întinderea materialelor testate și stabilirea anumitor valori de forță care se aplică probei. Astăzi, există tipuri de mecanisme hidraulice și mecanice pentru testarea materialelor.

Tipuri de rezistență la tracțiune

Rezistența la tracțiune este una dintre principalele proprietăți ale materialelor. Informațiile despre rezistența finală a anumitor materiale sunt extrem de importante atunci când este necesar să se determine posibilitățile de utilizare a acestora în anumite zone industriale.

Există mai multe limite de rezistență separate ale materialelor:

• când este comprimat;
• la îndoire;
• în torsiune;
• când este întins.

Formarea conceptului de rezistență finală a metalelor

Galileo a vorbit odată despre rezistența supremă, care a stabilit că limita maximă admisă de compresie și tensiune a materialelor depinde de secțiunea lor transversală. Datorită cercetărilor omului de știință, a apărut o cantitate necunoscută anterior - stresul la fractură.

Doctrina modernă a rezistenței metalelor s-a format la mijlocul secolului al XX-lea, ceea ce a fost necesar pe baza necesității de a dezvolta o abordare științifică pentru a preveni posibila distrugere a structurilor industriale și a mașinilor în timpul funcționării acestora. Până în acest moment, la determinarea rezistenței unui material, s-a luat în considerare doar gradul de plasticitate și elasticitate a acestuia și nu a fost luată în considerare deloc structura internă.

Oțelul este principala materie primă în majoritatea aplicațiilor industriale. Este utilizat pe scară largă în construcții. De aceea, este foarte important să selectați în prealabil un tip de oțel de înaltă calitate, cu adevărat potrivit pentru îndeplinirea sarcinilor specifice. Rezultatul și calitatea lucrărilor efectuate depind direct de calculul corect al rezistenței la tracțiune a unui anumit grad de oțel.

Ca exemplu, putem cita mai multe valori ale indicatorilor de rezistență finali ai oțelurilor. Aceste valori se bazează pe standardele guvernamentale și sunt parametri recomandați. Astfel, pentru produsele turnate din oțel structural nealiat, este furnizat standardul GOST 977-88, conform căruia valoarea limită a rezistenței în timpul încercării la tracțiune este de aproximativ 50-60 kg/mm2, care este de aproximativ 400-550 MPa. O calitate similară de oțel, după ce a fost supus procedurii de întărire, capătă o valoare a rezistenței la tracțiune de peste 700 MPa.

Rezistența obiectivă la întindere a oțelului 45 (sau a oricărui alt grad de material, la fel ca fierul sau fonta, precum și a altor aliaje metalice) depinde de o serie de factori care trebuie determinați pe baza sarcinilor atribuite materialului în timpul utilizării acestuia. .

Rezistența cuprului

În condiții normale la temperatura camerei, cuprul recoapt din comerț are o rezistență la tracțiune de aproximativ 23 kg/mm2. Cu sarcini semnificative de temperatură asupra materialului, rezistența sa finală este redusă semnificativ. Indicatorii rezistenței finale a cuprului sunt reflectați de prezența diferitelor impurități în metal, care pot crește acest indicator și pot duce la scăderea acestuia.

Rezistența aluminiului

Fracția recoaptă de aluminiu tehnic la temperatura camerei are o rezistență la tracțiune de până la 8 kg/mm2. Creșterea purității materialului crește ductilitatea acestuia, dar se reflectă într-o scădere a rezistenței. Un exemplu este aluminiul, care are o puritate de 99,99%. În acest caz, rezistența maximă a materialului ajunge la aproximativ 5 kg/mm2.

O scădere a rezistenței la tracțiune a unei bucăți de aluat de aluminiu se observă atunci când este încălzită în timpul încercării de tracțiune. La rândul său, scăderea temperaturii metalului în intervalul de la +27 la -260 ° C crește temporar indicatorul de testare de 4 ori, iar atunci când se testează fracția de aluminiu cu cea mai mare puritate - de până la 7 ori. În același timp, rezistența aluminiului poate fi ușor crescută prin alierea acestuia.

Forța fierului

Până în prezent, prin procesare industrială și chimică a fost posibil să se obțină cristale de fier asemănătoare mustaților cu o rezistență la tracțiune de până la 13.000 MPa. Împreună cu aceasta, puterea fierului tehnic, care este utilizat pe scară largă într-o mare varietate de domenii, este aproape de 300 MPa.

Desigur, fiecare probă de material, atunci când este examinată pentru nivelul de rezistență, are propriile defecte. În practică, s-a dovedit că rezistența finală obiectivă reală a oricărui metal, indiferent de fracția sa, este mai mică decât datele obținute în timpul calculelor teoretice. Aceste informații trebuie luate în considerare atunci când alegeți un anumit tip și calitate de metal pentru a îndeplini sarcini specifice.

www.syl.ru

Oțeluri carbon

Oțel structural carbon. În conformitate cu standardele existente, oțelul structural carbon este împărțit în:

• oțel de calitate obișnuită (GOST 380-50)
• oțel de înaltă calitate (GOST 1050-52).

Oțel de calitate standard

Oțelul de calitate obișnuită conform GOST 380-50 este împărțit în două grupuri (A și B).

Grupa de oțel A

Grupa A reunește mărcile în funcție de proprietățile mecanice garantate de fabrica furnizor; Compoziția chimică a oțelului din acest grup nu este specificată de GOST, iar fabrica furnizorului nu este responsabilă pentru aceasta.

Oțelul din grupa A este marcat după cum urmează:

etc. la St. 7.

Rezistenta la tractiune a otelului:

Artă. 0-32-47 kg/mm2,

la St. 1- 32-40 kg/mm2,

la St. 2-34-42 kg/mm2.

Pentru oteluri art. 3, art. 4, art. 5, art. 6 și art. 7 corespunde aproximativ cu cifra care definește calitatea oțelului (în zeci de kg/mm2).

De exemplu, la St. 6 valoarea minima a rezistentei la tractiune va fi de aproximativ 60 kg/mm2.

Oțelurile din grupa A sunt de obicei utilizate pentru fabricarea produselor utilizate fără tratament termic:

• sârmă,

  grinzi etc.

Grupa de oțel B

Pentru oțelul din grupa B, compoziția chimică este reglementată și este indicată metoda de fabricație:

M - vatra deschisa;

B - Bessemer,

T - Thomasovskaya)

În acest grup sunt instalate următoarele clase de oțel:

• etc. pana la oteluri M St. 7, B St. 0, B St. 3, B St. 4, B St. 5, B St. 6.

Oțelurile din grupa B sunt utilizate pentru fabricarea pieselor de calitate obișnuită:

Calitățile și compoziția oțelului cu focar deschis sunt date în tabel. 3.




Citiți continuarea clasificării oțelului carbon în articolul următor.

www.conatem.ru

Rezistență - oțel - Marea Enciclopedie a Petrolului și Gazelor, articol, pagina 1

Rezistență - oțel

Pagina 1

Rezistența oțelurilor ar trebui să fie în intervalul 50 - 90 kg/mm2, în plus, acestea trebuie să fie rezistente la căldură, astfel încât la 290 rezistența indicată să nu scadă semnificativ. Tolerantele la fabricarea pompelor sunt foarte mici, de ordinul a 0,003 mm.

Rezistența oțelului poate fi crescută prin aliarea cu cupru datorită întăririi soluției solide, rafinamentului suplimentar al granulelor și la concentrații mai mari de până la 0-8% datorită întăririi dispersiei. În același timp, temperatura critică de fragilitate poate fi redusă.

Rezistența oțelurilor (cu unele excepții) crește odată cu revenirea scăzută. În același timp, însă, crește și fragilitatea. Cu cât este mai mare presiunea pentru care este proiectat dispozitivul, cu atât cerințele de tratament termic sunt mai stricte.

Rezistența oțelurilor se modifică semnificativ atunci când se deplasează la temperaturi ridicate. De exemplu, rezistența la tracțiune a oțelului crom-nichel tip 18 - 8 scade de la 70 la 40 kg/mm.

Rezistența oțelului se poate schimba semnificativ în timpul utilizării prelungite la temperaturi ridicate și ridicate. Modificarea rezistenței este cauzată de instabilitatea structurii, care se manifestă în dezvoltarea proceselor de sferoidizare și grafitizare.

Rezistența oțelurilor (cu unele excepții) crește odată cu revenirea scăzută. În același timp, însă, crește și fragilitatea.

Rezistența oțelurilor la temperaturi ridicate se modifică destul de semnificativ.

Rezistența oțelului / Gri, Progrese în tehnologia metalelor premoderne.

Rezistența oțelului 7KhG2VM este cu aproximativ 20% mai mare decât rezistența oțelurilor cu 6 - 12% Cr în secțiuni mici (stm 315-325 kg/mm ​​​​la HRC 57 - 56) și semnificativ mai mare în secțiuni mari.

Rezistența oțelurilor sub un ciclu de încărcare asimetric depinde atât de proprietățile mecanice ale materialului, cât și de concentratoarele de tensiuni. Prin urmare, atunci când se calculează rezistența la oboseală a pieselor de mașină, este necesar să se țină cont de influența asimetriei ciclului asupra amplitudinii sale limitatoare, în funcție de proprietățile mecanice ale materialului, concentratoarele de tensiuni și mediul în care sunt operate.

Rezistența oțelului poate ajunge la 1600 MPa dacă este supus unei deformări plastice la rece înainte de îmbătrânire.

Rezistența oțelurilor crește treptat odată cu scăderea temperaturii, iar prezența componentelor individuale are un efect diferit.

Rezistența oțelului poate ajunge la - - 1600 MPa dacă este supus unei deformări plastice la rece înainte de îmbătrânire.

www.ngpedia.ru

Oțel - grup - rezistență

Oțel - grup - rezistență

Pagina 1

Oțelul din grupa de rezistență D este utilizat pentru fabricarea elementelor șirurilor de foraj: țevi de conducere și elementele secundare ale acestora, țevi de foraj și cuplaje pentru acestea, gulere de foraj, suporturi pentru șiruri de foraj, semifabricate pentru țevi de foraj sudate cap la cap.

Acceptăm oțel din grupa de rezistență C, grosimea peretelui țevii 9 mm.

Țevile din oțel din grupa de rezistență E sunt utilizate în principal pentru fixarea puțurilor de producție cu temperaturi la capul sondei de 120 - 220 C. În comparație cu țevile din oțel de clasa D, țevile din oțel aliat au o rezistență și o rezistență mai mare la coroziune și sunt realizate. fără sudură cu aceeași grosime a peretelui pe toată lungimea țevilor.

Țevile din oțel din grupa de rezistență D sunt livrate normalizate; țevile din oțel de calitate 36G2S sunt normalizate sau călite cu revenire ridicată, iar țevile din oțel de calitate 40X și ZOKHGS sunt călite cu călire ridicată.

MPa pentru oțel din grupa de rezistență D, 3430 MPa pentru grupele de rezistență K și E și 2450 MPa pentru grupele de rezistență L și M; L - înălțimea de lucru a profilului filetului, egală cu 0 12 cm; [i.

Compoziția chimică a oțelului din grupa de rezistență D nu este reglementată, numai conținutul de sulf și fosfor nu trebuie să depășească 0,045% din fiecare element.

Compoziția chimică a oțelurilor din grupele de rezistență H-40, J-55, N-80 (analog al grupului de rezistență al oțelului E) și P-105 (grupa de rezistență Vl) nu este specificată în standarde.

Compoziția chimică a oțelurilor din grupele de rezistență H-40, J-55, N-80 și P-105 nu este specificată în standarde.

Probele de încercare din oțel din grupa de rezistență D pentru îndoirea alternantă repetată cu aplicarea simultană a tensiunilor tangențiale constante au arătat că acestea din urmă nu afectează limita de anduranță.

Trlbs sunt fabricate din oțel de grup de rezistență de la inclusiv.

Țevile de carcasă sunt fabricate din oțel cu grupa de rezistență 11 - 40, dar sunt supuse tratamentului termic. În producția de țevi din oțel cu grupa de rezistență N-80, călirea și revenirea sunt utilizate mai pe scară largă decât normalizarea.

Pagini:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Creștere - rezistență - oțel

Pagina 1

Creșterea rezistenței oțelului la temperaturi scăzute a fost utilizată în proiectarea unui aparat pentru a obține o presiune de 100.000 atm, funcționând la temperatura aerului lichid.

Pe măsură ce rezistența oțelului crește, de obicei crește sensibilitatea acestuia la concentrațiile de tensiuni cauzate de forma îmbinărilor sudate. Prin urmare, pentru a crește performanța structurilor sudate puternic încărcate din oțeluri slab aliate cu o rezistență la tracțiune de peste 600 MPa, acestea recurg la tratarea mecanică a suprafeței metalului sudat. În practică, această operație este răspândită și se realizează de obicei cu roți abrazive sau tăietoare. Cel mai mare efect este obținut atunci când curățați sudurile cap la cap ușor accesibile la nivel cu metalul de bază.

Pe măsură ce rezistența oțelului crește, crește și manifestarea efectului de adsorbție (Loboiko V.I. et al. [35, p. O caracteristică a proceselor de forfecare în timpul oboselii de adsorbție a fierului este intrarea aproape instantanee în acțiune a unui număr mult mai mare de planuri de alunecare). decât atunci când sunt testate în aer, precum și o creștere a lățimii și a densității acestora. Scăderea absorbției a energiei de suprafață face posibilă dezvoltarea acelor defecte ale rețelei cristaline care, atunci când metalul este deformat în aer, nu sunt capabili să depășească bariera energetică. .

Odată cu creșterea rezistenței oțelului (curbe / / și / / /), se observă o scădere vizibilă a suprafeței de curgere, iar pentru unele oțeluri absența completă a acesteia. Această proprietate reduce fiabilitatea oțelului, crescând susceptibilitatea acestuia la rupere fragilă.

Cromul ajută la creșterea rezistenței oțelului, a durității sale și a rezistenței la uzură.

Cromul ajută la creșterea rezistenței oțelului, crește rezistența la uzură și, odată cu creșterea conținutului de carbon, conferă oțelului duritate ridicată. Oțelurile cu crom slab și mediu aliate formează un grup de oțeluri pentru rulmenți cu bile și sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă pentru fabricarea de osii, arbori, angrenaje și unelte. Oțelul cu crom înalt aliat este inoxidabil, foarte rezistent la coroziune, își păstrează rezistența la temperaturi ridicate și poate rezista la căldură prelungită și ridicată fără detartrare.

Sensibilitatea oțelului la crestătură crește pe măsură ce rezistența oțelului crește. Cea mai mare creștere a coeficientului de sensibilitate a crestăturii în valoare absolută se obține în prezența crestăturilor moi și a unui coeficient mic de concentrare a tensiunii, în timp ce cea mai mare creștere a valorii relative are loc în prezența crestăturilor ascuțite și a unui coeficient mare de concentrare a tensiunii. Pe măsură ce raza fundului crestăturii crește, sensibilitatea la crestătură crește, iar în regiunea razelor mici această creștere are loc în mod deosebit de intens.

Pentru metalul de sudare și zona de tranziție se observă o supraestimare a datelor experimentale în comparație cu cele calculate, totuși, odată cu creșterea rezistenței oțelului, această diferență scade. Pentru o întreagă îmbinare sudată, există o diferență puternică între datele de fractură obținute și curba de oboseală calculată.

Prezența feritei, care nu conține carbon din soluția întărită, și prezența elementelor de aliere Cr, Mo, Ti ajută la creșterea rezistenței oțelului la sarcini crescute.

Efectul sodiului asupra oboselii este mai complex, deoarece în timpul carburării acesta, pe de o parte, îmbunătățește rezistența la sarcinile de oboseală cu o creștere a rezistenței oțelului, dar în același timp o înrăutățește cu o scădere a ductilității. Odată cu decarbonizarea, se observă imaginea opusă.

Oțelurile moale cu conținut scăzut de carbon, slab aliate sunt supuse fisurarii coroziunii în soluții încălzite de alcaline, nitrați, soluții de acid cianhidric, medii care conțin hidrogen sulfurat etc. De obicei, pe măsură ce rezistența oțelurilor crește, rezistența lor la fisurarea coroziunii scade. Oțelurile structurale slab aliate, de înaltă rezistență, cu o structură de martensită cu temperatură scăzută, au o rezistență deosebit de scăzută la fisurarea coroziunii prin efort.

O creștere a rezistenței oțelului se observă numai la un conținut de carbon de până la 1%; la un conținut de carbon peste 1%, apare cementită secundară în structură.

Pe măsură ce rezistența oțelurilor utilizate ca metal de bază crește, devine din ce în ce mai dificil să se satisfacă această cerință. În acest sens, este recomandabil să faceți cusăturile circumferențiale ale vaselor mai puțin rezistente decât metalul de bază. Lățimea relativ mică a sudurilor circumferențiale și modelul favorabil al stării de efort în carcasa cilindrice arată că o scădere a rezistenței metalului sudat în raport cu metalul de bază nu afectează rezistența structurii în ansamblu.

Pagini:      1    2

www.ngpedia.ru

Limită - rezistență - oțel

Limită - rezistență - oțel

Pagina 1

Rezistența la tracțiune a oțelului cu creșterea temperaturii, de regulă, crește mai întâi și la o temperatură de 250 - 300 °C atinge cea mai mare valoare, cu aproximativ 20 - 25/0 mai mare decât rezistența la rupere la temperatura camerei. Odată cu o creștere suplimentară a temperaturii, valoarea rezistenței la tracțiune scade brusc. Deci, de exemplu, pentru oțelul cu conținut scăzut de carbon la 600, rezistența la tracțiune este doar aproximativ 40/0 din rezistența la tracțiune a aceluiași oțel la temperatura camerei.

Rezistența la tracțiune a oțelului cu creșterea temperaturii, de regulă, crește mai întâi și la o temperatură de 250 - 300 °C atinge valoarea sa cea mai mare, cu aproximativ 20 - 25% mai mare decât rezistența la tracțiune la temperatura camerei. Odată cu o creștere suplimentară a temperaturii, valoarea rezistenței la tracțiune scade brusc. Deci, de exemplu, pentru oțelul cu conținut scăzut de carbon la 600, rezistența la tracțiune este de numai aproximativ 40% din rezistența la tracțiune a aceluiași oțel la temperatura camerei.

Rezistența la tracțiune a oțelului cu creșterea temperaturii, de regulă, crește mai întâi și la o temperatură de 250 - 300 C atinge cea mai mare valoare, cu aproximativ 20 - 25/6 mai mare decât rezistența la tracțiune la temperatura camerei. Odată cu o creștere suplimentară a temperaturii, rezistența la tracțiune scade brusc. De exemplu, pentru oțelurile cu conținut scăzut de carbon la 600 C, rezistența la tracțiune este de numai aproximativ 40% din rezistența la tracțiune a aceluiași oțel la temperatura camerei.

Rezistența la tracțiune a oțelului variază în funcție de temperatură. Pe măsură ce temperatura se schimbă, presiunea internă a gazului lichefiat crește.

Rezistența la tracțiune a oțelului, precum și duritatea acestuia în stare de temperare scăzută și medie, este determinată în principal de conținutul de carbon și practic nu depinde de elementele de aliere. Coeficientul de întărire după revenirea scăzută este, de asemenea, practic independent de aliere și este determinat de conținutul de carbon din soluția solidă.

Rezistența la tracțiune a oțelului cu creșterea temperaturii, de regulă, crește mai întâi și la o temperatură de 250 - 350 °C atinge cea mai mare valoare, cu aproximativ 20 - 25% mai mare decât rezistența la tracțiune la temperatura camerei. Odată cu o creștere suplimentară a temperaturii, valoarea rezistenței la tracțiune scade brusc. Deci, de exemplu, pentru oțelul cu conținut scăzut de carbon la 600, rezistența la tracțiune este de numai aproximativ 40% din rezistența sa la tracțiune la temperatura camerei.

Rezistența la tracțiune a oțelurilor cu conținut ridicat de carbon tratate la duritate ridicată la temperaturi criogenice rămâne practic neschimbată. Aceasta este în deplină concordanță cu schema binecunoscută a fragilității la rece a lui A.F. Ioffe, care prevede invarianța rezistenței la separare de temperatura de testare. Având în vedere că la temperatura camerei, distrugerea oțelurilor dure cu conținut ridicat de carbon are loc prin separare, există toate motivele să credem că performanța acestora la temperaturi scăzute, inclusiv la temperaturi criogenice, nu se modifică.

Rezistența la tracțiune a oțelului de tip 18 - 8, testat timp de doi ani în atmosfere industriale și timp de un an în atmosferă marină (250 m de coasta oceanului), nu s-a schimbat.

Dacă rezistența la rupere a oțelului este necunoscută, dar duritatea lui Brinell este cunoscută sau poate fi determinată rapid, atunci cu un grad suficient de precizie rezistența la rupere poate fi determinată folosind ecuația ab 0 31 HB.

Dacă rezistența la tracțiune a oțelului este necunoscută, dar duritatea lui Brinell este cunoscută sau poate fi determinată rapid, atunci cu un grad suficient de precizie rezistența la tracțiune poate fi determinată folosind ecuația HB.

Influența rezistenței la tracțiune a oțelului asupra rezistenței sale în medii corozive, după cum se poate observa din Fig.

La revenire, rezistența la tracțiune a oțelului crește foarte ușor, duritatea crește ușor, iar alungirea relativă scade. În ceea ce privește puterea de curgere condiționată, modificarea acesteia în timpul antrenamentului este complexă. Astfel, pentru oțelurile cu conținut scăzut de carbon, limita de curgere la un grad de deformare de la 0 5 la 1 2% scade, iar odată cu o creștere suplimentară a gradului de deformare începe să crească.

Cu toate acestea, nu este încă posibilă creșterea rezistenței la tracțiune a oțelurilor la valori de 280 - 300 kg/mm2 folosind această metodă de tratament termomecanic.

Duritatea caracterizează rezistența la tracțiune a oțelurilor (cu excepția structurilor austenitice și martensitice) și a multor aliaje neferoase. Această dependență cantitativă nu este de obicei observată la materialele casante, care în timpul încercărilor de tracțiune (compresie, încovoiere, torsiune) sunt distruse fără deformare plastică vizibilă, iar la măsurarea durității primesc deformare plastică. Unele proprietăți plastice ale metalelor sunt determinate de valorile durității.

Pagini:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Oțelul este topit din fontă în cuptoarele Martynov, convertoare și cuptoare electrice. Oțelul este un aliaj de fier cu carbon și unele impurități (sulf, fosfor și alți aditivi). Oțelul diferă de fontă prin faptul că aliajul nu conține mai mult de 1,7% carbon.

În funcție de conținutul de carbon, oțelul este împărțit în oțel cu conținut scăzut de carbon, care conține mai puțin de 0,25% carbon; cu carbon mediu cu carbon de la 0,25 la 0,6%, cu carbon ridicat, care conține de la 0,6 la 1,7% carbon. Oțelurile cu carbon mediu sunt utilizate în principal pentru armarea structurilor din beton armat.

Pentru a îmbunătăți proprietățile oțelului, în aliaj se introduc suplimentar aditivi de aliere: nichel, crom, wolfram, vanadiu, molibden, cupru, aluminiu, bor, titan, mangan, siliciu etc., ceea ce îl face să dobândească o rezistență mai mare și alte calități pozitive. Oțelurile cu astfel de aditivi se numesc aliate. Cele mai utilizate în construcții sunt oțelurile slab și mijlocii aliate (St.Z, St.5, 18G2S, 35GS, 25G2S, 30HG2S), care conțin un procent mic de aditivi de aliere.

Oțelul are capacitatea de a rezista forțelor de tracțiune, compresiune, îndoire și impact. Să luăm în considerare doar una dintre ele - capacitatea oțelului de a rezista forțelor de tracțiune, care este cea mai tipică pentru condițiile de funcționare ale oțelurilor de armare.

Rezistența la tracțiune a oțelului

Exemplu: efortul într-o bară de armare cu diametrul d = 20 mm, care este întinsă cu o forță P = 5000 kg, va fi de 1600 kg/cm2. Rezistența la tracțiune a oțelului este cea mai mare solicitare pe care o poate rezista o tijă (specimen). Rezistența la tracțiune se măsoară în kg/cm2. Principala metodă de determinare a rezistenței unui metal este încercarea de tracțiune. Rezultatele testelor sunt prezentate grafic sub forma unei diagrame (vezi figura). Valorile forțelor de tracțiune împărțite la aria probei, adică tensiunile, sunt reprezentate de-a lungul axei verticale, iar valorile alungirilor tijei care apar în timpul tensiunii sunt reprezentate de-a lungul axei orizontale. ca procent din lungimea sa inițială.

Din diagrama luată în considerare despre deformare (alungire), se poate stabili relația dintre alungirea, numită deformare, și tensiunile de tracțiune ale probei de metal.

La începutul încercării, deformația crește proporțional cu tensiunile, adică crește de câte ori cresc tensiunile de tracțiune. Linia dreaptă OA de la începutul diagramei indică o relație direct proporțională între deformații și tensiuni.

Dacă în această etapă inițială procesul de întindere este oprit, adică forța de tracțiune este îndepărtată, atunci tija va reveni la lungimea inițială; se spune că deformarea în această etapă este elastică. Secțiunea OA a diagramei se numește zonă de deformare elastică, iar efortul din punctul A se numește limită de proporționalitate.

Astfel, limita de proporționalitate este cea mai mare tensiune la care deformația dispare după îndepărtarea tensiunii. Dincolo de punctul A, alungirea începe să crească mai repede decât crește tensiunea, iar linia dreaptă se transformă în curba AB, ceea ce indică o încălcare a relației proporționale dintre forță și alungire.

Dincolo de punctul B, curba se transformă într-o linie dreaptă orizontală BV, care corespunde stării probei când deformația (alungirea) probei crește fără creșterea tensiunii. De obicei, în acest caz, se obișnuiește să se spună că oțelul curge. Partea din diagramă corespunzătoare segmentului orizontal BV se numește platou de randament.

Mărimea tensiunii la care a început procesul de curgere (punctul B din diagramă) se numește limită de curgere (at). La sfârșitul procesului de curgere (punctul B din diagramă), creșterea deformației încetinește oarecum și proba poate absorbi o forță de tracțiune mai mare decât în ​​starea de curgere. Acest proces de întindere dincolo de limita de curgere are loc până când proba se rupe (punctul D din diagramă).

Mărimea tensiunii la care a avut loc defectarea probei este rezistența la tracțiune a oțelului.

Unele tipuri de oțel, cum ar fi sârma trasă la rece, atunci când sunt întinse, nu au o stare de curgere clar definită, în care alungirile cresc fără creșterea tensiunii. Pentru astfel de oțeluri se determină doar rezistența la tracțiune.

Limita de curgere și rezistența la tracțiune a oțelului

Pe lângă testarea la tracțiune, oțelul este testat pentru îndoire la rece. Pentru a face acest lucru, proba este îndoită în stare rece la un unghi, în funcție de calitatea oțelului, de la 45 la 180° în jurul unui dorn cu un diametru de 1 până la 5 diametre ale probei. După îndoire, nu trebuie să existe fisuri, delaminare sau fracturi pe partea exterioară întinsă a specimenului.

fragilitatea oțelului

Rezistență la tracțiune sau stres în pauză exprimată în dine/cm2. Limita elastică se află întotdeauna sub tensiunea de rupere. Procesul de desenare a materialelor, de ex. realizarea sârmei crește rezistența la tracțiune, iar cu cât sârma este mai subțire, cu atât este mai mare rezistența la tracțiune. În aur, atunci când este prelucrat, se constată de obicei o creștere a tensiunii de întindere datorită ductilității sale.

Proprietățile tehnice ale materialelor (adică stresul de rupere, oboseala, fluiditatea etc.) la temperaturi normale sau ridicate.

Pentru a aduce valorile exprimate în dine/cm2 la valori aproximative în kgf/mm2, primul trebuie împărțit la 108; a converti în lbf/sq.in., împărțiți la 7*10 4 ; la valori tonă-forță/inci pătrați – împărțiți la 1,5*10 8 .

Tabelul valorilor rezistenței la tracțiune ale materialelor și substanțelor