Определяне на якостта на провлачване на стоманата

Основно определение

В употреба на всяка структура има различни товари под формата на изстисквания, щамове или подутини. Те могат да действат както отделно, така и заедно.

Съвременните дизайнери се опитват да намалят масата на стоманени части, за да спестят материали, но същевременно да не позволят критично намаляване на носещата способност на цялата конструкция. Това се дължи на намаляването на напречното сечение на стоманената армировка.

В зависимост от предназначението на обектите някои изисквания за стомана могат да се различават, но има списък със стандартни и важни показатели. Техните величини се изчисляват на етапа на проектиране на части и възли на бъдещата структура. Заготовката трябва да има висока якост и адекватна пластичност.

На първо място, при изчисляване на якостта на стоманен продукт обръщайте внимание на якостта на добива. Тази стойност характеризира поведението на части под влияние върху тях.

Точката на добиване на материала е величината на критичното напрежение, при което материалът продължава да се деформира самостоятелно, без да увеличава товара. Тази характеристика се измерва в Pascals и позволява да се изчисли максималното възможно напрежение за пластмасова стомана.

След преминаване на тази граница в материала възникват необратими процеси изкривяване на кристалната решетка. С последващото увеличаване на силата на действие върху детайла и преодоляване на площта на добива, деформацията се увеличава.

Точката на добива понякога се бърка с границата на еластичност. Това са подобни понятия, но границата на еластичност е величината на максималната устойчивост на метала и то е точно под точката на добива.

Якостта на провисване е около пет процента по-висока от границата на еластичност.

Състав на стоманени сплави

Свойствата на метала зависят от образуваната кристална решетка, който от своя страна се определя от съдържанието на въглерод. Зависимостта на типовете решетки от количеството въглерод е добре проследена върху структурната диаграма. Ако например в стоманената решетка има до 0.06% въглерод, това е класически ферит с гранулирана структура. Такъв материал е нестабилен, но течен и има висока граница на удар.

По структура стоманата е разделена на:

• ферит;
• перлит-ферит;
• цементит-ферит;
• цементит, перлит;
• перлит.

Въглеродни добавки и сила

Законът за адитивността се потвърждава от процентното изменение на цементий и ферит в стоманата. Ако количеството на въглеродната добавка е около 1.2%, напрежението на провисване на стоманения материал се увеличава и се увеличава твърдостта, якостта и температурната устойчивост. При последващо увеличаване на въглеродното съдържание, техническите параметри се влошават. Стоманата е слабо заварена и не е склонна да удари. Сплавите с малко въглеродно съдържание се държат по най-добрия начин при заваряване.

Манган и силиций

Под формата на добавка, за да се увеличи степента на дезоксидация, допълнително се добавя манган. В допълнение, този елемент намалява вредните ефекти на сярата. Съдържанието на манган обикновено не е повече от 0,8% и не влияе върху технологичните свойства на сплавта. Представете си като солиден компонент.

Силиций също не влияе особено върху характеристиките на метала. Необходимо е да се повиши качеството на заваръчните части. Съдържанието на този елемент не надвишава 0,38% и се добавя по време на деоксидационния процес.

Сяра и фосфор

Сярата се съдържа под формата на чупливи сулфити. Увеличеното количество на този елемент влияе върху механичната работа на сплавта. Колкото повече сяра, толкова по-слаба е пластичността, плавността и вискозитета на сплавта. Ако границата от 0,06% е превишена, продуктът е по-податлив на корозия и става способен на силна абразия.

Наличието на фосфор увеличава индекса на добива, но намалява пластичността и вискозитета. Като цяло, високото съдържание на фосфор значително понижава качеството на метала. Особено вредно влияе върху характеристиките на високото съдържание на фосфор и въглерод. Допустимите граници на съдържанието на фосфор са стойности от 0.025 до 0.044%.

Азот и кислород

Това са неметални примеси, които намаляват механичните свойства на сплавта. Ако съдържанието на кислород е по-голямо от 0,03%, тогава металът старее по-бързо, стойностите на пластичността и вискозитета спадат. Азотните добавки увеличават якостта, но в този случай силата на провлачване намалява. Повишеното съдържание на азот прави стоманата крехка и насърчава бързото стареене на металната конструкция.

Поведението на легиращите добавки

За да се подобрят всички физически характеристики на стоманата, към сплавта се прибавят специални легиращи елементи. Такива добавки могат да бъдат волфрам, молибден, никел, хром, титан и ванадий. Съвместното добавяне в необходимите пропорции дава най-приемливите резултати.

Допинг значително увеличава индекса на течливост, твърдост и предотвратява деформация и напукване.

Проверка на сплавта

Преди пускането в производство, за да се изследват свойствата на металната сплав, се извършват тестове. Металните проби се подлагат на различни товари, докато всички имоти бъдат напълно изгубени.

Товарите са:

• Статистически товар.
• Проверете за издръжливост и умора от стоманата.
• Разтягане на елемента.
• Изпитване на огъване и усукване.
• Съвместна издръжливост за огъване и разтягане.

За тази цел се използват специални машини и се създават условия, които са възможно най-близо до начина на работа на бъдещия дизайн.

Провеждане на тестове

За изпитване на цилиндричен образец с напречно сечение от двадесет милиметра и изчислена дължина от десет милиметра се прилага натоварване на опън. Самата проба е с дължина повече от десет милиметра, така че тя може да бъде захванато безопасно и върху нея е маркирана дължина от десет милиметра, която се нарича изчислена. Силата на опън се увеличава и се измерва нарастващото удължение на пробата. За по-голяма яснота данните се графикират. Тя се нарича условна диаграма на разтягане.

При малък товар пробата удължава пропорционално. Когато силата на опън е достатъчно увеличена, ще бъде достигната пропорционалната граница. След достигането на тази граница, непропорционалното удължаване на материала започва с еднаква промяна на опънната сила. След това се достига граница, след което пробата не може да се върне към първоначалната си дължина. Когато тази стойност се премине, тестовата част се променя, без да се увеличава силата на опън. Например, за стоманена пръчка с. 3 тази стойност е равна на 2450 кг на един квадратен сантиметър.

Неизвестна точка на добива

Ако материалът е способен да се деформира дълго време при постоянна сила на влияние, той се нарича напълно пластмаса.

При тестовете често се случва, че течността е размита, след което се въвежда определението за условната граница на добива. Това означава, че силата, действаща върху метала, причинява деформация или остатъчна промяна от около 0,2%. Стойността на остатъчната промяна зависи от еластичността на метала.

Металът е по-пластмасов, толкова по-голяма е стойността на постоянната деформация. Типични сплави не са ясно изразени в този щам са мед, месинг, алуминий, стомана с ниско съдържание на въглерод. Проби от тези сплави се наричат ​​запечатване.

Когато метал започне да "протича", както показва експериментите и проучванията, той предизвиква силни промени в кристалната решетка. На нея се появяват черни линии и кристалните слоеве се преместват значително.

След като металът се размножава спонтанно, той преминава в следващото състояние и отново придобива способността за съпротива. Тогава сплавта достига своята крайна сила и детайлът ясно показва най-слабата част, на която се получава рязко стесняване на пробата.

Зоната на напречното сечение става по-малка и в този момент настъпва разкъсване и фрактура. Магнитутът на опънната сила в този момент пада заедно със стойността на напрежението и частта се счупи.

Сплавите с висока якост издържат на товар до 17500 килограма на квадратен сантиметър. Якостта на стоманата ST.3 е в диапазона от 4-5 хиляди килограма на сантиметър квадрат.

Характеристика на пластичността

Пластиката на материала е важен параметър, който трябва да се вземе предвид при проектирането на конструкциите. Пластичността се определя от два фактора:

• остатъчно удължаване;
• стесняване при счупване.

Остатъчното удължение се изчислява чрез измерване на общата дължина на частта след разкъсване. Състои се от сумата от дължините на всяка половина от пробата. След това, в проценти, се определя съотношението към първоначалната условна дължина. Колкото по-силна е металната сплав, толкова по-малка е стойността на относителното удължение.

Остатъчното свиване е съотношението в проценти от най-тясната точка на фрактурата до оригиналната площ на напречното сечение на изследваната пръчка.

Индексът на кървене

Най-крехката метална сплав е инструментална стомана и чугун. Friability е свойство на обратната пластичност и е донякъде произволно, тъй като силно зависи от външните условия.

Такива условия могат да включват:

• Температура на околната среда. Колкото по-ниска е температурата, толкова по-крехка става продуктът.
• Скоростта на промяна на приложената сила.
• Влажност на околната среда и други параметри.

Когато външните условия се променят, един и същ материал се държи по различен начин. Ако чугунният диск е захванат от всички страни, то не се разваля дори при големи натоварвания. И например, когато има стоманени пръти, частта става много крехка.

Поради това на практика не се използва границата на крехкост, но състоянието на пробата се определя като крехка или по-скоро пластична.

Якост на материала

Това механично свойство на обработвания детайл се характеризира с способността да издържа на товара, без да се разрушава напълно. За тестовата проба се създават условия, които отразяват бъдещите условия на работа и прилагат различни ефекти, като постепенно увеличават товара. Увеличаването на силите на действие предизвиква пластични деформации в пробата. В пластмасовите материали, деформация се случва на една, изразена област, наречена шийката на матката. Нестабилните материали могат да се срутят в няколко области едновременно.

Стомана преминава теста, за да определи точно различните свойства, за да получи отговор за възможността за нейното използване при определени условия при изграждането и изграждането на сложни структури.

Стойностите на течливост на различни степени стомана са включени в специалните стандарти и технически условия. Има четири основни класа. Стойността на добива на продукти от първа класа може да достигне до 500 кг / см2, вторият клас отговаря на изискванията за натоварване до 3000 кг / см2, третият до 4000 кг / см2. и четвъртият клас може да издържи до 6000 кг / см2.