Химический состав и структура сталей. Выбор марки стали.
Сталь – это сплав железа с углеродом, содержащий легирующие добавки и примеси.
Структура стали – поликристаллическая решетка, состоящая из множества различно ориентированных кристаллов (зерен). В каждом кристалле атомы расположены упорядоченно в узлах пространственной решетки.. Каждое зерно имеет различные свойства по разным направлениям, но при большом числе зерен эти различия сглаживаются. Структура стали зависит от условий кристаллизации, химического состава, режима термообработки и прокатки.
После плавления железа при температуре 1535 градусов образуется феррит (чистое железо), при введении углерода температура плавления снижается и образуется перлит – смесь феррита и карбида железа, который называется цементит. Феррит пластичен и малопрочен, цементит тверд и хрупок. Величина зерен феррита и цементита влияет на механические свойства стали – чем меньше зерно, тем выше качество стали.
Легирующие добавки упрочняют сталь, увеличивают число очагов кристаллизации и ведут к образованию мелкозернистой структуры. Основные легирующие добавки – кремний, марганец, медь, хром, никель, ванадий, молибден, алюминий, азот.
Выбор марки стали зависит от следующих параметров:
- температура среды, в которой монтируется и эксплуатируется конструкция,
- характер нагружения – учитывает работу материала под действием нагрузки,
- вид напряженного состояния (сжатие или растяжение) и уровень возникающих напряжений,
|
|
- способ соединения элементов,
- толщина проката.
Также необходимо учитывать группу конструкций:
1 группа – сварные конструкции, работающие в особо тяжелых условиях, либо подвергающиеся воздействию вибрационных, переменных и динамических нагрузок (подкрановые балки, фермы и балки рабочих площадок).
2 группа – сварные конструкции, работающие на статическую нагрузку (фермы, ригели рам, балки перекрытий, изгибаемые и сжатые элементы).
3 группа – конструкции, работающие преимущественно на сжимающие нагрузки (колонны, стойки, опоры).
4 группа – связи, вспомогательные конструкции и элементы (лестницы, ограждения).
Сортамент металлопроката. Классификация видов профилей.
Сортамент прокатной стали:
1.сталь толстолистовая: толщина=4-160мм, ширина=0,6-3,8м, длина=6-12м. Используется в листовых конструкциях и в элементах сплошных систем (балках, колоннах, рамах).
2.сталь тонколистовая: толщина=1-12мм. Используется в изготовлении гнутых профилей, для кровельных покрытий. до 4мм (хол и гор способ)
3.сталь широкополосная универсальная: толщина = 6-60мм, ширина =0,2-1,5м, длина = 5-12м.(кромки)
4.полосовая сталь: ширина = до 200мм. Используется для диафрагм, ребер жёсткости.
|
|
5.рифлёная сталь: толщина = 2,5-8мм. Ход площадки
6.просечно-вытяжная сталь: толщина = 4,5-6мм.
Сортамент – перечень прокатных профилей с указанием формы, размеров. Классификация профилей:
- прокатные -уголки, швеллеры, двутавры, тавры, трубы.
- гнутые, гнуто-сварные
- прессованные.
Разнообразие видов профилей, входящих в сортамент, а также достаточно частая градация размеров одного вида профиля обеспечивают экономичное проектирование конструкций при создании разнообразных конструктивных форм.
Для прокатных профилей технология прокатки обеспечивает толщину стенки не менее 4-6мм. Поэтому применение тонкостенных сварных балок для сжатых элементов будет более эффективным, так как толщина стенки в них может быть уменьшена до 1-3мм. Эффективность – высота к
Толщине профиля
Прокатные, гнутые, гнуто-сварные и прессованные эффективные профили.
Уголковые профили: прокатывают в виде равнополочных и неравнополочных уголков. Площадь сечения от 1 до 140 см2. применяют в поясах и решетках стропильных ферм, связях, распорках.
Швеллеры: номер швеллера соответствует высоте стенки. Швеллеры применяют в мостах, большепролетных фермах, а также в колоннах, связях.
|
|
Двутавры: имеют уклон внутренних граней полок. Чем тоньше стенка двутавра, тем выгоднее сечение балки при работе на изгиб. Двутавры с параллельными гранями полок бывают балочные, широкополочные, колонного типа. Наиболее рационально использовать их в конструкциях, работающих на изгиб.
Трубы: рационально использовать в центрально сжатых конструкциях. Бывают круглые горячекатаные и электросварные прямошовные. Расход стали снижается на 25%, но стоимость изготовления более высокая. Трубы обтекаемы и обладают более высокой коррозионной стойкостью.
Гнутые профили изготавливаются из листа, ленты толщиной 1-8мм. Профили из них могут иметь самую разнообразную форму. Наиболее часто используются уголки равнополочныеи неравнополочные, швеллеры, замкнутые гнуто-сварные профили квадратного и прямоугольного сечений и оцинкованного профилированного настилы. Основная область применения этих профилей – легкие конструкции покрытий зданий, где они, заменяя прокатные профили, могут дать экономию металла до 10%.
Профили из алюминиевых сплавов получают прокаткой, прессованием или литьем. Листы, ленты и плиты прокатываются в горячем или холодном состоянии. Фасонные профили, в том числе и полые, изготавливают горячим прессованием на гидравлических прессах. Продавливая слитки через матрицы различных типов, можно получить профили разнообразных поперечных сечений. На современном прессовом оборудовании можно изготавливать профили площадью сечения 0,5-300 см2.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 706; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!