5. Характеристика стальных труб: ударная вязкость kcu, kcv, эквивалент углерода, процент волокна в изломе образцов двтт, временное сопротивление, предел текучести
Для трубной стали гарантируют: ударную вязкость KCU на образцах типа Менаже с полукруглым концентратом U при минимальной температуре строительства, ударную вязкость КСV на образцах типа Шарпи с острым концентратом V при минимальной температуре эксплуатации; процент волокна в изломе на образцах ДВТТ при минимальной температуре эксплуатации. Для металла с номинальной толщиной стенки 10 мм и более процент волокна в изломе должен быть не менее 50 %. Оценка склонности стали к хрупкому разрушению проводят на образцах Баттеля (DWTT или ДВТТ).
У
дарная
вязкость - работа, затраченная грузом
маятника на излом образца: А = Р (Н – h)
кг·м (Дж);
Мерой вязкости служит
отношение величины указанной работы к
площади поперечного сечения образца
F
в
месте надреза.
.
Величина неизвестно какой ударной
вязкости для: серого чугуна – 0,1-0,4
,
стали – 2-7
,
железа – 18-18,5
,
меди – 5-5,5
.
ПРЕДЕЛ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ - напряжение, соответствующее точке sпц. на диаграмме растяжения. Если нагрузка вызывает в образце напряжение меньше sпц., то после ее снятия образец полностью восстанавливает первоначальные размеры.
Временное сопротивление - - это предельная разрушающая нагрузка, отнесенная к первоначальной площади поперечного сечения образца
ПРЕДЕЛ
ПРОЧНОСТИ
- напряжение, соответствующее точке sв
на диаграмме растяжения. При такой
нагрузке на образце возникает местное
утонение ("шейка"), а при дальнейшем
росте напряжения образец разрушается.
ПРЕДЕЛ
ТЕКУЧЕСТИ
- напряжение, соответствующее точке sт
на диаграмме растяжения. Напряжение sт
соответствует горизонтальному участку
на графике, т.е. деформация растет при
постоянной нагрузке (металл "течет").
П
РЕДЕЛ
УПРУГОСТИ
- напряжение, соответствующее точке sу
на диаграмме растяжения. Если снять
нагрузку, соответствующую напряжению
sу,
то образец окажется длиннее, чем до
приложения силы, т.е. в нем возникает
удлинение (остаточная деформация) очень
малой величины: ∆ l / l 0
≤
0,001
- 0,005.
Эквивалент углерода металла трубной стали для изготовления муфт не должен превышать Сэ<0,43%. Эквивалент углерода подсчитывают по формуле:
Сэ= С + Мn + Сг + Мо+(V+Тi+Nb) + Сu+Ni + 15В,
6 5 15
где С, Мn, Сг, Мо, V, Тi, Nb, Сu, Ni и В - соответственно содержание углерода, марганца, хрома, молибдена, ванадия, титана, ниобия, меди, никеля, бора в стали в %.
6. Оценить свариваемость трубных сталей 17Г2СФ, 09Г2СФ
Свариваемость углеродистых и низколегированных сталей оценивают по углеродному эквиваленту
Эквивалент углерода металла трубной стали не должен превышать 0,45%. Эквивалент углерода подсчитывают по формуле:
,
где С, Si,
Ni,
Сг, Мо - соответственно содержание
углерода, кремния, никеля, хрома, молибдена
в стали, в %.
для малоуглеродистой стали или низколегированной стали только с кремнемарганцевой системой легирования, например, марок 17ГС, 17Г1С, 09Г2С
17Г2СФ:
>0,45%;
09Г2СФ:
>0,45%.
для того, чтобы сваривать такие стали, их необходимо подогревать
С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.
Ф - Ванадий повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.
Г - Марганец при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.
Фосфор также является вредной примесью. Он образует с железом соединение Fe3P, которое растворяется в железе. Кристаллы этого химического соединения очень хрупки. Обычно они располагаются по границам зерен стали, резко ослабляя связь между ними, вследствие чего сталь приобретает очень высокую хрупкость в холодном состоянии (хладноломкость). Особенно сказывается отрицательное влияние фосфора при высоком содержании углерода. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.