Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Основные физико-механические свойства металлов




-Прочность характеризует сопротивляемость материала внешним силовым воздействиям без разрушения.

-Упругость — свойство материала восстанавливать свою первоначальную форму после снятия внешних нагрузок.

-Пластичность — свойство материала сохранять де- формированное состояние после снятия нагрузки, т. е. получать остаточные деформации без разрушения.

-Хрупкость — способность разрушаться при малыхØ деформациях.

-Ползучесть — свойство материала непрерывно де- формироваться во времени без увеличения нагрузки.

-Твердость — свойство поверхностного слоя металлаØ сопротивляться упругой и пластической деформациям или разрушению при местном силовом воздействии

Ползучесть в металлах проявляется в основном при высоких температурах. Оценка степени ползучести производится по результатам длительных испытаний образцов на растяжение. Долговечность МК определяется в первую очередь коррозионной стойкостью металла. Сопротивляемость металла коррозионным повреждениям зависит от химического состава и проверяется путем длительной выдержки образцов в агрессивной среде. Мерой коррозионной стойкости служит скорость коррозии по толщине металла, мм/год. С течением времени свойства стали меняются: увеличиваются предел текучести и временное сопротивление, снижается пластичность, сталь становится более хрупкой. Это явление называется старением стали.

Влияние различных добавок на свойства сталей

В строительстве в основном применяются низколегированные стали с суммарным содержанием легирующих добавок не более 5 %.

Основными легирующими добавками являются кремний (С), марганец (Г), медь (Д), хром (X), никель (Н), ванадий (Ф), молибден (М), алюминий (Ю), азот (А).

 

- Кремний раскисляет сталь, т. е. связывает избыточный кислород и повышает ее прочность, но снижает пластичность, ухудшает при повышенном содержании свариваемость и коррозионную стойкость. Вредное влияние кремния может компенсироваться повышенным содержанием марганца

- Марганец повышает прочность, является хорошим раскислителем и, соединяясь с серой, снижает ее вредное влияние. При содержании марганца более 1,5 % сталь ста- новится хрупкой

- Медь несколько повышает прочность стали и увеличивает ее стойкость против коррозии. Избыточное содержание меди (более 0,7 %) способствует старению стали и повышает ее хрупкость.

- Хром и никель повышают прочность стали без снижения пластичности и улучшают ее коррозионную стойкость

- Алюминий хорошо раскисляет сталь, нейтрализует вредное влияние фосфора, повышает ударную вязкость.

- Ванадий и молибден увеличивают прочность почти без снижения пластичности и предотвращают разупрочнение термообработанной стали при сварке.

- Азот в несвязанном состоянии способствует старению стали и делает ее хрупкой, поэтому его должно быть не более 0,009 %. В химически связанном состоянии с алюминием, ванадием, титаном и другими элементами становится легирующим элементом, способствуя получению мелкозернистой структуры и улучшению механических свойств.

- Фосфор относится к вредным примесям, так как, образуя твердый раствор с ферритом, повышает хрупкость стали, особенно при пониженных температурах (хладноломкость). Однако при наличии алюминия фосфор может служить легирующим элементом, повышающим коррозионную стойкость стали

- Сера вследствие образования легкоплавкого сернистого железа делает сталь склонной к образованию трещин при температуре 800—1000 °С. Это особенно важно для сварных конструкций. Вредное влияние серы снижается при повышенном содержании марганца.

- Кислород действует подобно сере, но в более сильной степени, иØ повышает хрупкость стали. Несвязанный азот также снижает качество стали.

- Водород приводит к снижению сопротивления стали хрупкому разрушению, снижению временного сопротивления и ухудшению пластических свойств

Обозначения сталей.

Марка легированной качественной стали в России состоит из сочетания букв и цифр, обозначающих её химический состав. Легирующие элементы имеют следующие обозначения: хром (Х), никель (Н), марганец (Г), кремний (С), молибден (М), вольфрам (В), титан (Т), тантал (ТТ), алюминий (Ю), ванадий (Ф), медь (Д), бор (Р), кобальт (К), ниобий (Б), цирконий (Ц), селен (Е), редкоземельные металлы (Ч). Цифра указывает на содержание легирующего элемента в процентах. Если цифра не указана, то легирующего элемента содержится 0,8-1,5%.

В конструкционных качественных легированных сталях две первые цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Пример: 03Х16Н15М3Б — высоколегированная качественная сталь, которая содержит 0,03 % C, 16 % Cr, 15 % Ni, до 3 % Mo, до 1 % Nb.

10ХСНД

09Г2С

Вст3пс6-1

Вст3кп2

Алюминиевые сплавы.

Алюминий по своим свойствам существенно отличается от стали. почти в 3 раза меньше плотности стали. Модуль продольной упругости алюминия E=71 000 МПа, модуль сдвига G= 27000 МПа.

Алюминий очень пластичен, но прочность его весьма низкая

Чистый алюминий быстро покрывается прочной оксидной пленкой, препятствующей дальнейшему развитию коррозии.

 

Вследствие весьма низкой прочности технически чистый алюминий в строительных конструкциях применяется довольно редко. Значительное увеличение прочности алюминия достигается путем легирования его магнием, марганцем, медью и некоторыми другими элементами.

Из большого числа марок алюминия к применению в строительстве рекомендуются следующие: термически неупрочняемые сплавы: АД1 и АМцМ; АМг2М и АМг2МН2 (листы); АМг2М (трубы); термически упрочняемые сплавы: АД31Т1; АД31Т4 и АД31Т5 (профили); 1915 и 1915Т; 1925 и 1925Т; 1935, 1935Т, АД31Т (профили и трубы).

Все указанные выше сплавы, за исключением сплава 1925Т, который используется только для клепаных конструкций, хорошо свариваются. Для литых деталей используется литейный сплав марки АЛ8. магнием, марганцем, медью и некоторыми другими элементами.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...