Stanovenie medze klzu ocele

Základná definícia

Pri používaní na ktorejkoľvek štruktúre existujú rôzne zaťaženia vo forme stláčaní, kmeňov alebo hrbolkov. Môžu konať oddelene aj spoločne.

Moderní dizajnéri sa snažia znížiť množstvo oceľových dielov, aby šetrili materiál, ale zároveň nedovolili kritické zníženie nosnosti celej konštrukcie. Je to spôsobené znížením prierezu oceľovej výstuže.

V závislosti od účelu objektov sa niektoré požiadavky na oceľ môžu líšiť, ale existuje zoznam štandardných a dôležitých ukazovateľov. Ich veľkosti sa počítajú v štádiu návrhu častí a zostáv budúcej štruktúry. Obrobok musí mať vysokú pevnosť s dostatočnou plasticitou.

Najprv pri výpočte pevnosti oceľového výrobku dávajte pozor na medzu kondenzácie. Táto hodnota charakterizuje správanie častí pod vplyvom na ne.

Odolnosť materiálu je veľkosť kritického napätia, pri ktorom sa materiál ďalej deformuje bez zvyšovania zaťaženia. Táto charakteristika sa meria v pascaloch a umožňuje vypočítať maximálne možné napätie pre plastovú oceľ.

Po prekročení tohto limitu sa v materiáli vyskytnú nezvratné procesy skreslenia krištáľovej mriežky. S následným zvýšením sily pôsobenia na obrobok a prekonaním oblasti výnosu sa deformácia zvyšuje.

Výťažok je niekedy zmätený s hranicou pružnosti. Ide o podobné pojmy, ale limit pružnosti je veľkosť maximálneho odporu kovu a je tesne pod hranicou výťažnosti.

Prieťažná medza je približne o päť percent vyššia ako hranica pružnosti.

Zloženie oceľových zliatin

Vlastnosti kovu závisia od vytvorenej kryštalickej mriežky, ktorý je zase určený obsahom uhlíka. Závislosť typov mrežiek na množstve uhlíka je dobre znázornená na štruktúrnom diagrame. Ak napríklad v oceľovej mriežke existuje až 0,06% uhlíka, potom ide o klasický ferit, ktorý má zrnitú štruktúru. Takýto materiál je nestabilný, ale je tekutý a má vysokú medzu nárazovej pevnosti.

Podľa štruktúry je oceľ rozdelená na:

• feritové;
• perlitu-ferit;
• cementitu-ferit;
• cementitu, perlit;
• perlit.

Uhlíkové prísady a pevnosť

Zákon o aditivite je potvrdený percentuálnymi zmenami v cementite a ferite v oceli. Ak je množstvo uhlíkovej prísady približne 1,2%, zvyšuje sa medza prieťažnosti oceľového materiálu a zvyšuje sa tvrdosť, pevnosť a teplotná odolnosť. S následným zvýšením obsahu uhlíka sa technické parametre zhoršujú. Oceľ je zle zváraná a nie je ochotná raziť. Zliatiny s malým obsahom uhlíka sa správajú najlepšie pri zváraní.

Mangán a kremík

Vo forme aditíva sa dodatočne pridáva mangán, aby sa zvýšil stupeň deoxidácie. Okrem toho tento prvok znižuje škodlivé účinky síry. Obsah mangánu zvyčajne nie je väčší ako 0,8% a neovplyvňuje technologické vlastnosti zliatiny. Prezentujte ako pevnú súčasť.

Kremík taktiež nemá osobitný vplyv na vlastnosti kovu. Je potrebné zvýšiť kvalitu zváracích dielov. Obsah tohto prvku nepresahuje 0,38% a pridáva sa počas procesu deoxidácie.

Síra a fosfor

Síra je obsiahnutá vo forme krehkých siričitanov. Zvýšené množstvo tohto prvku ovplyvňuje mechanickú výkonnosť zliatiny. Čím viac síry, tým horšia je ťažnosť, plynulosť a viskozita zliatiny. Ak sa prekročí limit 0,06%, výrobok je náchylnejší na koróziu a stáva sa schopný silnej abrázie.

Prítomnosť fosforu zvyšuje index výnosnosti, ale znižuje ťažnosť a viskozitu. Všeobecne platí, že vysoký obsah fosforu výrazne zhoršuje kvalitu kovu. Zvlášť škodlivé ovplyvňuje charakteristiky spoločného vysokého obsahu fosforu a uhlíka. Prípustné limity obsahu fosforu sú hodnoty od 0,025 do 0,044%.

Dusík a kyslík

Ide o nekovové nečistoty, ktoré znižujú mechanické vlastnosti zliatiny. Ak je obsah kyslíka väčší ako 0,03%, potom kov stárne rýchlejšie, hodnoty plasticity a viskozity klesajú. Prídavné prísady dusíka zvyšujú pevnosť, avšak v tomto prípade klesá medza únosnosti. Zvýšený obsah dusíka spôsobuje, že oceľ je krehká a podporuje rýchle starnutie kovovej konštrukcie.

Chovanie legujúcich prísad

Na zlepšenie všetkých fyzikálnych charakteristík ocele sa do zliatiny pridávajú špeciálne legovacie prvky. Takéto prísady môžu byť volfrám, molybdén, nikel, chróm, titán a vanád. Pridanie kĺbov v požadovaných pomeroch prináša najprijateľnejšie výsledky.

Doping značne zvyšuje index tekutosti, húževnatosti a zabraňuje deformácii a praskaniu.

Kontrola zliatiny

Pred uvedením do výroby na štúdium vlastností kovovej zliatiny sa vykonajú testy. Vzorky kovov sa podrobia rôznym zaťaženiam, kým sa úplne nestratia všetky vlastnosti.

Náklady sú:

• Štatistické zaťaženie.
• Skontrolujte odolnosť a únavu ocele.
• Napínanie prvku.
• Ohybové a torzné testy.
• Spojenie vytrvalosti a ohnutia.

Na tento účel sa používajú špeciálne stroje a vytvárajú sa podmienky, ktoré sa čo najviac približujú režimu prevádzky budúceho dizajnu.

Vykonávanie testov

Na overenie valcovej vzorky s prierezom dvanástich milimetrov a vypočítanej dĺžky desiatich milimetrov sa aplikuje ťahové zaťaženie. Vzorka sám má dĺžku viac ako desať milimetrov, aby bolo možné ju spoľahlivo zachytiť, a to bolo uvedené v desiatich milimetrov na dĺžku, a to bola ona, kto volal osadu. Ťažná sila sa zväčšuje a meria sa predlženie predĺženia vzorky. Pre zrozumiteľnosť sú údaje vynesené do grafu. Nazýva sa podmienený stretch diagram.

Pri malom zaťažení vzorka predlžuje proporcionálne. Keď je napínacia sila dostatočne zvýšená, dosiahne sa proporcionálna hranica. Po dosiahnutí tohto limitu začína neúmerné pretiahnutie materiálu s jednotnou zmenou v ťahovej sile. Potom sa dosiahne limit, po ktorom sa vzorka nemôže vrátiť do svojej pôvodnej dĺžky. Po prechode tejto hodnoty sa skúšobná časť zmení bez zvýšenia sily napnutia. Napríklad pre oceľové tyče st. 3 táto hodnota sa rovná 2450 kg na jeden štvorcový centimeter.

Nevystavený bod výnosu

Ak sa materiál dlhodobo deformuje pod konštantnou silou vplyvu, nazýva sa dokonale plastom.

Pri testoch sa často stáva, že prietoková podložka je rozmazaná, potom sa zavádza definícia podmieneného medzného bodu. To znamená, že sila pôsobiaca na kov spôsobila deformáciu alebo zostatkovú zmenu približne o 0,2%. Hodnota zostatkovej zmeny závisí od ťažnosti kovu.

Kov je viac plastický, tým vyššia je hodnota permanentnej deformácie. Typické zliatiny, v ktorých je táto deformácia nezmyselne vyjadrená, sú meď, mosadz, hliník, ocele s nízkym obsahom uhlíka. Vzorky z týchto zliatin sa nazývajú tesnenie.

Keď kov začne "prúdiť", ako to dokazujú experimenty a štúdie, vytvára silné zmeny v kryštálovej mriežke. Na jej povrchu sa objavujú čiarové čiary a kryštálové vrstvy sa výrazne posunú.

Potom, čo sa kov spontánne rozrastie, prechádza do ďalšieho stavu a znovu nadobúda schopnosť odolnosti. Potom zliatina dosiahne svoju konečnú pevnosť a detailom sa jasne prejaví najslabšia časť, na ktorej dochádza k ostrému zúženiu vzorky.

Prierezová plocha sa zmenšuje a v tomto bode dochádza k prasknutiu a zlomeniu. Veľkosť ťahovej sily v tomto momente klesá spolu s hodnotou namáhania a časti sa prerušia.

Zliatiny s vysokou pevnosťou vydržia zaťaženie až do 17500 kilogramov na centimeter štvorcový. Pevnosť ocele ST.3 je v rozpätí od 4 do 5 tisíc kilogramov na centimeter štvorca.

Charakteristika plasticity

Plastickosť materiálu je dôležitým parametrom, ktorý sa musí brať do úvahy pri navrhovaní konštrukcií. Plastnosť je určená dvoma faktormi:

• zvyškové predĺženie;
• zúženie pri prerušení.

Zvyškové predĺženie sa vypočíta meraním celkovej dĺžky časti po jej pretrhnutí. Pozostáva zo súčtu dĺžok každej polovice vzorky. Potom sa v percentách určuje pomer k pôvodnej podmienenej dĺžke. Čím je kovová zliatina silnejšia, tým menšia je hodnota relatívneho predĺženia.

Zvyškové zúženie je pomer v percentách najužšieho bodu lomu k pôvodnej prierezovej ploche vyšetrovanej tyčinky.

Index krehnutia

Najkrehkejšou kovovou zliatinou je nástrojová oceľ a liatina. Drobivosť je vlastnosťou obrátenej plasticity a je trochu svojvoľná, pretože silne závisí od vonkajších podmienok.

Takéto podmienky môžu zahŕňať:

• Teplota okolia. Čím je teplota nižšia, tým je krehkejší produkt.
• Rýchlosť zmeny aplikovanej sily.
• Vlhkosť prostredia a ďalšie parametre.

Keď sa zmenia vonkajšie podmienky, ten istý materiál sa správa inak. Ak je liatinový kotúč zovretý zo všetkých strán, neruší sa ani pri značných zaťaženiach. A napríklad, keď sú na oceľovej tyči drážky, časť sa stáva veľmi krehkou.

Preto v praxi nie je použitý pojem obmedzenia lámavosti, ale stav vzorky je definovaný ako krehký alebo skôr plastický.

Pevnosť materiálu

Táto mechanická vlastnosť obrobku a je charakterizovaná schopnosťou odolávať zaťaženiu bez úplného prerušenia. Pre skúšobnú vzorku sa vytvárajú podmienky, ktoré odrážajú budúce prevádzkové podmienky a uplatňujú rôzne efekty a postupne zvyšujú zaťaženie. Zvýšenie síl pôsobenia spôsobuje plastické deformácie vo vzorke. V plastových materiáloch dochádza k deformácii na jednej, výraznej oblasti nazývanej krčka maternice. Krehké materiály sa môžu v niekoľkých oblastiach zrútiť súčasne.

Ocel prechádza testom, aby presne stanovil rôzne vlastnosti, aby získal odpoveď o možnosti jeho použitia za určitých podmienok pri konštrukcii a konštrukcii zložitých konštrukcií.

Hodnoty tekutosti rôznych druhov ocele sú uvedené v osobitných normách a technických podmienkach. Existujú štyri hlavné triedy. Hodnota výťažku prvotriednych výrobkov môže dosiahnuť až 500 kg / cm2, druhá trieda spĺňa požiadavky na zaťaženie do 3 000 kg / cm2, tretia až 4 000 kg / cm2. a štvrtá trieda môže vydržať až 6000 kg / cm2.