1 Общая характеристика сталей: структура, свойства сталей, классификация, выбор сталей для строительных конструкций.

Основные показатели качества стали:

-механические св-ва(сопротивление: статической нагрузке, динамической нагрузке, хрупкому разрушению,расслоению,многократным нагрузкам; пластичность.

-свариваемость-гарантир. хим. составом и технологией пр-ва.

-корозионная стойкость.

Структура малоуглеродистой стали: t плавления железа=1535°С, при охлаждении образуется дельта железо,далее-гамма железо, t=910°С альфа железо и в сталь вводится углерод-образуется аустенит, далее при охлаждении образуется-ферлит , t=723°С перлит, далее цементит. Основа стали –фрлит .При добавлении углерода, легированием и термоупрочнением достигается высокая прочность сталей.

Элементы легирования: Углерод(У)-снижает пластичность, Азот(А)-делает хрупкой, Кремний(С)-ухудшает свариваемость, Алюминий(Ю)-повышает ударную вязкость, Медь(Д)-коррозионная стойкость. Цифры после букв-наличие добавок 15Г2С1-первая цифра-содержание углерода%.

Нормализация –простейший вид термообработки(нагрев до t=1400°С и остывание на воздухе.

Основными прочностными характеристиками м-ла являются: временное сопротивление и предел текучести.

Временное сопротивление(Gu)-предельная разрушающая нагрузка отнесенная к первоначальной площади поперечного сечения.

Предел текучести-напряжение соответствующее остаточному относительному удлинению после разгрузки=0,2%(Gу).

Упругие св-ва стали характеризуются модулем упругости (Е)=tgα.

По прочностным св-вам стали делят на 3 гр.

-обычной прочности (Gу<29кН/см2)-небольшая прочность, очень пластичны, хорошая свариваемость, средняя коррозионная ст-ть, склонны к хрупкому разрушению при низкой Т.

-повышенной пр-ти.(29<Gу<40)-средние показатели, высокая ударная вязкость.

-высокой пр-ти. (Gу>40)-лигированные и термообработанные, нет площадки текучести, плохо свариваемы.

По химическому составу: углеродистые и лигированные.

По виду поставок: горячекатаные и термообработанные.

По степени раскисления: кипящие(КП)-Ст3кп2;спокойные(СП)-ВСт3сп5; полуспокойные(ПС)-ВСт3пс5;

Фасонный прокат изгот. из сталей С235…где С-сталь, 235= Gу

По поставкам:А-завод гарантирует мех.св-ва. Б-химические св-ва. В-и хим. и мех. св-ва.

По ударной вязкости малоуглеродистые стали делят на 6 кат.

-1-2 испытание на ударную вязкость не проводят.

-3 проводят при т=20°С

-4 при т=-20°С

-5 при т=-20°С и мех. старения.

-6 после мех. старения.

Выбор сталей для конструкции зависит от:

-температуры среды работы к-ции, характера нагружения(динамические или статические),способа соединения эл-тов, толщины проката применяемых эл-тов.

2 Влияние различных факторов на свойства сталей: наклеп, старение, влияние температуры, коррозия и методы борьбы с ней.

При работе материала в упругой стадии повторное нагружение не отражается на Ра боте м-ла, т.к упругие деформации не обратимы.

Диограмма повторного нагружения стали имеет вид идентичный 1-му нагружению. И нагружение и разгрузка идут по одной линии. Если образец загружен до пластической стадии и нагрузка снимается то он не вернется в исходное состояние с сохранением прежних размеров. Появится остаточная деформация. При повторном нагружении образца на стадии упругой работы он работает упруго повторяя прямую разгрузки, но только до Ур-ня предыдущего нагружения. В этом случае при повторных нагружениях сталь не будет иметь площадку текучести, диограмма имеет петлистый характер.

Повышение упругой работы м-ла в результате предыдущей пластической деформации наз.-наклёпом.

В стальных конструкциях явление наклепа не используют –т.к повышается опастность хрупкого разрушения.(исп. В арматуре ЖБК)

Старение-изменение св-в малоуглеродистой стали без заметного изменения её микроструктуры.(уменьшается пластичность, сопротивление хрупкому разрушению, порог хладостйкости.) Старению способствуют:мех. воздействие, темп. колебания, хим. старение.Деформационное старение происходит в сталях которые подвергаются холодной деформации. Наиболее подвергнуты старению стали насыщенные газами и загрязненные. Для уменьшения склонности к старению применяют дегазацию и модифицирование-добавление алюминия и титана, которые связывают газы.

Механические св-ва стали при нагреве её до т=250°С не изменяются. t=250-300°С прочность стали повышается, но снижается пластичность (стан. более хрупкой.) t>400°С-резко падает предел текучести и временное сопротивление. t=650°С сталь теряет несущую способность.

При отрицательной t прочность стали возрастает, но она становится более хрупкой.

Переход от вязкого разрушения к хрупкому переходит скачкообразно в узком t диапазоне- называемом порогом хладноломкости.

Коррозия-разрушение металла в следствии химического, электрохимического и биологического воздействия окруж. среды.

Конструкции подвергнуты : электрохимической и атмосферной коррозии.

Местная коррозия :пятнами и точечная.

Кроме того скорость коррозии зависит от хим. состава стали.

Борьба: нанесение защитных покрытий, применение спец.шпатлевок.