1.7 Виды термической обработки сталей. Цель закалки, ее суть

Термическая обработка – совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов твердом состоянии для изменения их структуры и получения необходимых физических свойств. Это возможно потому, что с изменением температуры изменяется структура, растворимость компонентов сплава и изменение соответствующих свойств.

Основные операции термической обработки: - нормализация - отжиг - закалка - отпуск

Закалка – нагрев выше 910С с последующим быстрым охлаждением ( скорость охлаждения должна быть выше скорости распада аустиновой структуры)

1.8 Малоуглеродистые стали: дать характеристику и показать диаграмму работы на растяжение. Маркировка стали

Малоуглеродистые стали используются в строительстве. Содержание углерода до 0,25 % (самое низкое качество)

Стали углеродистые , в зависимости от назначения, поставляются по трем группам:

А - по механическим свойствам Б – по химическому составу В – по механическим свойствам и химическому составу

По способу раскисления: - кипящая - полуспокойная - спокойная Маркировка сталей:

В,( сорт стали), (способ раскисления)

!!! диаграмма работы

1.9 Низколегированные стали: дать характеристику и показать диаграмму работы на растяжение. Маркировка стали

Структура аналогична структуре малоуглеродистой стали. Содержат мало углерода, повышение их прочности достигается легированием. Суммарное содержание легирующих компонентов до 2,5%.

Маркировка стали: при обозначении марки стали каждому химическому элементу присвоена буква русского алфавита, содержание каждого элемента в процентах с округлением до целых значений указывается после буквы, обозначающей данный элемент, элемент содержащийся до 1% , цифрами не указывается. Поскольку углерод содержится во всех сталях, его обозначение (У) не ставится, а количественное содержание указывается в сотых долях процента в начале марки.

!!!!! диаграмма работы

1.10 Параметры, влияющие на выбор марки стали

Выбор марки стали для строительных конструкций зависит от следующих факторов: - температуры среды, в которой монтируется и эксплуатируется конструкция. Этот фактор учитывает повышенную опасность хрупкого разрушения при пониженных температурах - характера нагружения, определяющего особенность работы материала и конструкций при динамической, вибрационной и переменной нагрузках. -вида напряженного состояния (одноосное сжатие или растяжение, плоское или объемное напряженное состояние) и уровня возникающих напряжений (сильно или слабо нагруженные элементы) - способа соединения элементов, определяющего уровень собственных напряжений, степень концентрации напряжений и свойства материала в зоне соединения - толщины проката, применяемого в элементах. Этот фактор учитывает изменение свойств стали с увеличением толщины

1.11 Алюминиевые сплавы: марки и способы упрочнения

Термически неупрочненные	Al	Технический алюминий	АД1М
	Al+Mn	Алюминиево-марганцевый сплав	АМ?М
	Al+Mg	Алюминиево-магниевый сплв	АМг2М, АМг2Н2
Термически упрочненные	Al+Mg+Si	Сплавы повышенной пластичности и коррозионной стойкости	АД31Т, АД31Т1, АД31Т4, АД31Т5
	Al+Zn+Mg	Цинко-магниевые сплавы, свариваемые	1915,1915Т,1935Т
	Al+Zn+Mg+Cu	Высокопрочный сплав, несвариваемый	1925Т

М - отожженный (мягкий) Н2 – полунагартованный Н –нагартованный Т – закаленный и естественно состаренный Т1 – закаленный и искусственно состаренный Т4 –не полностью закаленный и естественно состаренный Т5 – не полностью закаленный и искусственно состаренный

Упрочнение алюминия производится: - легированием (сплавление с другими металлами) - нагортовкой (наклепкой) – холодным деформированием - термической обработкой с последующим старением при комнатной температуре или искусственным старением при повышенных температурах

1.12. Перечислить три группы мероприятий по защите МК от коррозии

1) химический или электрохимический, утолщение окисной пленкой.

2) защита протекторами (прокладками), покрывают металл цинком или кадмием толщиной 20 мм, а в строительстве прокладки из резины, фольги, битумная обмазка.

3) полирование и покрытие красками, лаками.

1.13. Виды разрушения металлов ( проиллюстрировать диаграммы сигма- эпсилен)

Р ис.1.2. Диаграммы деформирования стали при повторном нагружении:

а – в пределах упругих деформаций; б – с перерывом (после «отдыха»); в – без перерыва

1.14. Как определяется предел текучести малоуглеродистых и низколегированных сталей (показать на диаграмме сигма- эпсилен)

 _Т – предел текучести (увеличиваются деформации без уменьшения нагрузки)

_в - временное сопротивление.

Установлено, что при после упругой работы и небольшого переходного участка наступает пластическое течение, что на диаграмме отмечается протяжённой площадкой текучести.

1.15. Как количественно характеризуется концентрация напряжений

В местах искажения сечения и отверстий, выточек, надрезов, утолщений происходит искривление линий силового потоков и его сгущения около препятствия, что приводит к повышению напряжения в этих местах. Отношение максимального напряжения к номинальному характеризуется коэффициентом концентрации напряжений . Р ис 4 Траектория и концентрация напряжений при наличии отверстия

1.16. Работа стали на одноразовое растяжение: показать диаграммы работы сталей на растяжение для малоуглеродистых и низколегированных сталей. Диаграмма Прандтля. Условие перехода в пластическую стадию работы

При одноосном напряжённом состоянии переход в пластическую стадию происходит при достижении нормальным напряжением предела текучести.

При многоосном напряжённом состоянии переход в пластическую стадию зависит не от одного напряжения, а от функции напряжений, характеризующих условия пластичности.

Работе стали и алюминиевых сплавов пластичность наступает тогда, когда работа изменения формы тела достигает наибольшей величины.

На основе четвертой теории прочности, одноосное приведённое напряжение, эквивалентное по переходу материала в пластическое состояние, данному сложному напряжённому состоянию, определяется в главных напряжениях, а также может быть выражено в нормальных и касательных напряжениях.

Отсюда при изгибе (вдали от точек приложения нагрузки), когда _x0;_xy0

При простом сдвиге _x=0

По третьей теории прочности _xy0,5_m, где _m – предел текучести.

1.17. Работа стали при двухосном напряженном состоянии: проиллюстрировать диаграммы сигма -эпсилен, записать условие перехода в пластическую стадию работы

Переход смотри предыдущий вопрос

1.18. Явление наклепа (дать определение и проиллюстрировать на диаграмме сигма- эпсилен)

Наклёп связан со старением и искажением атомной решётки кристаллов с закреплением её в новом деформированном состоянии. При этом металл становится жёстким в результате уменьшения полных остаточных деформаций. Наклеп-повышение области упругой работы материала за счет предшествующих пластических деформаций

1.19. Какие факторы влияют на усталостную (вибрационную) прочность

На вибрационную прочность влияют число циклов, также вибрационная прочность зависит от вида нагружения, который характеризуется коэффициентом асимметрии .

На вибрационную прочность влияют концентраторы напряжений

1.20. Старение сталей: сущность, факторы влияющие на старение. Какие стали больше подвержены старению и почему?

Старение - изменение свойств материала во времени без существенного изменения структуры. Со старением у стали повышается предел текучести, временное сопротивление, но уменьшается пластичность и ударная вязкость.

Старение связано с тем что из стали растворяется углерод, азот и др, с течением времени испаряются и разупрочняют сталь. Наибольшему старению подвержены кипящие стали, особенно крупнозернистые и весьма часто, загрязнённые посторонними примесями.