А. Термообработка

Повышение механических свойств стали.

Влияние химического состава на механические свойства стали.

Физические характеристики материалов, применяемых для металлических конструкций.

	Условные обозначения	Прокатная сталь	Алюминиевые сплавы
Объемный вес	g кН/см^3	7,7 × 10^-5	2,65 × 10^-5
Плотность	r кг/м^3	7,85 × 10^3	2,7 × 10^3
Коэффициент линейного расширения	a см^-1	0,12 × 10^-4	0,23 × 10^-4
Модуль упругости	Е кН/см^2	2,06 × 10^4	0,71 × 10^4
Модуль сдвига	G кН/см^2	0,78 × 10^4	0,27 × 10^4
Коэффициент поперечной деформации (при упругой работе)	n	0,3	0,3

Мический состав стали характеризуется процентным содержанием в ней различных компонентов и примесей.

Углерод (У) – повышает предел текучести и временное сопротивление стали, однако пластичность и свариваемость стали уменьшаются. Поэтому в строительных конструкциях применяют только низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,22%.

Кремний (С) – раскисляет сталь, увеличивает предел текучести и временное сопротивление, ухудшает свариваемость, стойкость против коррозии и сильно снижает ударную вязкость.

Марганец (Г) – увеличивает предел текучести и временное сопротивление стали.

Медь (Д) – повышает прочность стали, и увеличивает стойкость её против коррозии. Избыточное (более 0,7%) содержание меди способствует старению стали.

Алюминий (Ю) – хорошо раскисляет сталь, повышает её ударную вязкость.

Азот (А) – увеличивает хрупкость стали, особенно при низких температурах, и способствует её старению.

Никель (Н), хром (Х), ванадий (Ф), молибден (М), титан (Т), бор (Р) являются легирующими компонентами, улучшающими механические свойства стали, применение их сталей, используемых в строительстве, ограничивается дефицитностью и высокой стоимостью. Ряд примесей является вредными для сталей, сильно ухудшая её конструкционные качества;

Фосфор (II) – резко уменьшает пластичность и ударную вязкость стали, а также делает её хладноломкой (хрупкой при отрицательных температурах);

Сера – несколько уменьшает прочностные характеристики стали и, главное, делает её красноломкой (хрупкой и склонной к образованию трещин при температуре 800-1000°С), что влечет за собой появление сварочных трещин.

Кислород, водород и азот, которые могут попасть в расплавленный металл из воздуха и остаться там, ухудшают структуру стали и способствую увеличению её хрупкости.

Под влиянием термической обработки изменяется структура стали, величина зерна, растворимость легирующих элементов, поэтому термообработка приводит к изменению механических свойств.

Виды термической обработки:

1. Нормализация (разновидность отжига) нагрев проката свыше 910°C -930°C с последующим охлаждением на воздухе. Это приводит, к уплотнению структуры стали и снятию внутренних напряжений. Нормализация, являясь простейшим видом термической обработки, стали, применяется довольно часто.

2. Закалка заключается, в нагреве стали выше 910°C-930°C с последующим быстрым охлаждением. В зависимости от скорости охлаждения могут быть получены различные структуры – более или менее твердые и мелкозернистые, пластичность снижается.

3. Отпуск заключается в нагреве проката до t° = 723°C, выдержке в течение необходимого времени с последующим медленным охлаждением для получения более однородного и устойчивого структурного строения сплава. Различают высокий, средний и низкий отпуск.

Дата добавления: 2014-01-07