Предел прочности стали 3 – 3 – , ,

alexxlab | 05.03.2019 | 0 | Вопросы и ответы

1.Механические свойства материалов, применяемых для сварных кончтрукций. Предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, ударная вязкость. Основные механические свойства стали вСт3сп.

Преде́л про́чности — механическое напряжение , выше которого происходит разрушение материала. При нагрузке, соответствующей временному сопротивлению (или даже превышающей её — в реальных и квазистатических испытаниях) разрушение материала (разделение образца на несколько частей) произойдёт через какой-то конечный промежуток времени, возможно, что и практически сразу. В случае динамических испытаний время нагружения образцов часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения, в таком случае соответствующая характеристика называется также условно-мгновенным пределом прочности, или хрупко-кратковременным пределом прочности.

Предел текучести — механическое напряжение σт, отвечающее нижнему положению верхнего отклонения по площади неизвестной эпюры площадки текучести надиаграмме деформирования материала. В случае, если такая площадка отсутствует, что характерно, например, для хрупких тел, вместо σ

т используется условный предел текучести σ0,2 (читается: сигма ноль-два), который соответствует напряжению, при котором остаточная (пластическая деформация) составляют 0,2 % от длины испытываемого образца.

Относительное удлинение δ представляет собой отношение приращения длины образца после его разрыва к первоначальной расчетной длине l0 и выражается в процентах:

,

где lк – длина образца после разрыва.

Относительное удлинение характеризует пластичность материала.

Пластичность – свойство твердых тел необратимо деформироваться под действием механических нагрузок. Отсутствие или небольшое значение пластичности называется хрупкостью.

Ударная вязкость — способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки.

Основным отличием ударных нагрузок от испытаний на растяжение-сжатие или изгиб является гораздо более высокая скорость выделения энергии. Таким образом, ударная вязкость характеризует способность материала к быстрому поглощению энергии.

Обычно оценивается работа до разрушения или разрыва испытываемого образца при ударной нагрузке, отнесённой к площади его сечения в месте приложения нагрузки. Выражается в Дж/м2 или в кДж/м2

ВСт3сп. Применение: несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5-й категории) — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: при толщине проката до 25 мм в интервале температур от —40 до +425 ° С; при толщине проката свыше 25 мм — от —20 до +425 °С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

Механические свойства при Т=20oС материала ВСт3сп .

Сортамент

Размер

Напр.

в

T

5

KCU

Термообр.

-

мм

-

МПа

МПа

%

%

кДж / м2

-

Поковки

до 100

 

353

175

28

55

640

Нормализация

Поковки

100 - 300

 

353

175

24

50

590

Нормализация

Прокат горячекатан.

до 20

 

370-480

245

26

 

 

Состояние поставки

studfiles.net

Предел - прочность - сталь

Предел - прочность - сталь

Cтраница 3

Это почти вдвое выше предела прочности стали 3; стержень выйдет из строя гораздо раньше, чем будет достигнуто критическое напряжение. Как мы видим, при небольших гибкостях формула Эйлера дает преувеличенные значения критических напряжений и критических сил.  [31]

Влияние коррозии с ростом предела прочности стали усиливается. На рис. 9 приведена зависимость пределов выносливости лабораторных образцов от предела прочности стали для различных коррозионных сред. Анализ графиков показывает, что предел выносливости в условиях коррозии не зависит от предела прочности стали, вследствие чего применение легированных сталей при работе детали в коррозионной среде нецелесообразно. Существенно снижается предел выносливости и в том случае, когда образцы подвергаются коррозии до испытания на усталость в течение нескольких дней, после чего их испытывают на усталость без воздействия среды.  [32]

Как видно из кривой, предел прочности стали с увеличением времени испытания уменьшается.  [33]

С увеличением содержания углерода повышается предел прочности стали, твердость и хрупкость при одновременном уменьшении относительного удлинения и ударной вязкости. Свариваемость стали с повышением содержания углерода ухудшается.  [34]

Предыдущий анализ показывает, что предел прочности стали

при растяжении оказывает преобладающее влияние на предел выносливости при наличии концентрации напряжений. Оказывается, что прочие факторы, такие, как горячая обработка, состав и качество стали, имеют весьма малое дополнительное влияние по сравнению с влиянием предела прочности при растяжении. Интересно знать, какая величина предела прочности при растяжении обеспечила бы максимальную выносливость при наличии концентрации напряжений. Соотношения, данные выше, показывают, что существует непрерывное, хоть и малое, увеличение предела выносливости в условиях концентрации напряжений при росте предела прочности при растяжении.  [35]

Существует мнение, что произведение предела прочности стали на ее относительное сужение можно рассматривать как предел выносливости. При проверке влияния этого показателя на износостойкость стали при ударно-абразивном изнашивании также получены различные зависимости в хрупкой и вязкой областях разрушения. При равномерном увеличении произведения aBty износостойкость стали в хрупкой области разрушения увеличивается, в вязкой области - уменьшается.  [36]

По многочисленным данным коэффициенты вариации предела прочности сталей о0в колеблются в предела 3 - 12 %, а распределение величин 0В на множестве всех плавок достаточно хорошо соответствует нормальному закону.  [37]

Между числом твердости Бринеля и пределом прочности стали для испытаний при комнатной температуре с достаточной степенью точности установлено определенное соотношение.  [39]

По данным работы [39] и др. предел прочности стали при поглощение водорода ненагруженными образцами несколько снижается. Результаты наших испытаний [91], описанные в главе V, показала существенное снижение предела прочности стали в результате на-водороживания образцов без нагрузки в сероводородных растворах.  [40]

При температуре отжига выше 980 С предел прочности стали 27 - 4 - Мо увеличивается, а ударная вязкость резко снижается, что объясняется образованием игольчатого аустенита во время охлаждения. При 760 С ударная вязкость снижается в результате образования ог-фазы.  [42]

С понижением температуры предел текучести и предел прочности стали возрастают, причем 0Т увеличивается интенсивнее, так что отношение ат / сгв стремится к единице при снижении температуры до - 180 С.  [44]

По данным работы [39] и др. предел прочности стали при поглощение водорода ненагруженными образцами несколько снижается. Результаты наших испытаний [91], описанные в главе V, показала существенное снижение предела прочности стали в результате на-водороживания образцов без нагрузки в сероводородных растворах.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

СТО 0045-2005 4 Выбор стали

4.1 Выбор стали для конструкций и сооружений, производится в зависимости от ответственности конструкций зданий и сооружений, климатического района и условий эксплуатации в соответствии со СНиП II-23-81*.

4.2 Стальные конструкции зданий и сооружений могут изготавливаться из стали углеродистой обыкновенного качества (сортовой и фасонный прокат) по ГОСТ 535, стали углеродистой обыкновенного качества (толстолистовой прокат) по ГОСТ 14637, стали повышенной прочности (толстолистовой, фасонный, сортовой прокат и гнутые профили) по ГОСТ 19281 в соответствии с дополнительными требованиями настоящего стандарта.

4.3 Допускаемая замена стали по ГОСТ 27772 указана в таблице 1. В дополнительных требованиях указаны значения ударной вязкости поперечных образцов для толстолистового проката и продольных образцов - для фасонного проката.

4.4 Расчетные сопротивления сталей, используемых для замены, представлены в таблицах 2-4. Значения расчетных сопротивлений рассчитаны для случаев, когда коэффициент надежности по материалу γm = 1,1; 1,05; 1,025 в соответствии со СНиП II-23-81*.

4.5 Для элементов сварных узлов рамных конструкций, фланцевых соединений и других, испытывающих растягивающие напряжения в направлении толщины, требуется листовой прокат с гарантией механических свойств при растяжении в направлении толщины по ТУ 14-1-4431-88 и ТУ 14-1-5136-92 и с гарантией сплошности по ГОСТ 22727. Такой же прокат требуется для некоторых жестких сварных соединений угловой, тавровой и крестообразной формы. Испытания на растяжение проводят согласно ГОСТ 28870.

4.6 В зависимости от конструктивного исполнения узла рамных конструкций, фланцевых соединений, уровня действующих растягивающих напряжений в направлении толщины проката, а также расчетной температуры применяются стали 10ХСНДА и 15ХСНДА по ТУ 14-1-5120-92, 09Г2-У - по ТУ 14-1-5136-92, Ст3сп, 09Г2, 14Г2АФ-Ш и др. - по ТУ 14-1-4431-88.

4.7 Для ответственных элементов сварных узлов конструкций, испытывающих растягивающие напряжения в направлении толщины или наводороживание в результате протекания электрохимических процессов коррозии, следует выставлять дополнительные требования по сплошности проката.

4.8 Требования по ультразвуковому контролю сплошности проката устанавливают с использованием классов сплошности (01, 0, 1, 2 и 3) по ГОСТ 22727-88.

Таблица 1

Вид проката

ГОСТ 27772-88

Сталь на замену

обозн. норм, докум.

марка стали

толщина проката, мм

класс прочности

дополнительные требования

1

2

3

4

5

6

7

8

Фасонный прокат

С235

ГОСТ 535

Ст3кп2

до 20 включительно

-

-

по требованию потребителя содержание

S ≤ 0,04%

Р ≤ 0,03%

св. 20 до 40 включительно

-

см. 1 примечание

С245

Ст3пс5

до 25 включительно

-

см. 2 примечание

Ст3пс3

св.25 до 30 включительно

-

см. 2 и 4 примечания

см. 3 и 15 примечания

С255

Ст3сп5

до 10 включительно

-

-

-

св. 10 до 25 включительно

-

-

св.25 до 40 включительно

-

см. 4 примечание

Ст3сп3

св.25 до 40 включительно

-

см. 4 примечание

С345-3

ГОСТ 19281

09Г2С-12

до 10 включительно

345

-

см. 6 и 15 примечания

св. 10 до 20 включительно

325

Ударная вязкость КСU-40 ≥ 34 Дж/см2 обеспечена в соответствии с прим.3 к табл.7 ГОСТ 19281

св.20 до 32 включительно

295

см. 7 примечание

св.32 до 40 включительно

265

ГОСТ 6713

15ХСНД, 15ХСНД-2

св.8 до 32 включительно

-

cм. 8 и 16 примечания

С345-4

ГОСТ 19281

09Г2С-15

до 10 включительно

345

см. 9 примечание

см. 6 и 15 примечания

св. 10 до 20 включительно

325

см. 11 и 12 примечания

ГОСТ 6713

15ХСНД-3

св.8 до 32 включительно

см. 13 и 16 примечания

С235

Ст3кп2

до 100 включительно

-

-

по требованию потребителя содержание

S ≤ 0,04%

Р ≤ 0,03%

С245 1)

ГОСТ 14637

Ст3пс5, Ст3сп5

от 5 до 25 включительно

-

см. 10 примечание

С255

Ст3Гсп5

от 20 до 40 включительно

-

-

Ст3сн5

от 5 до 25 включительно

-

см. 10 примечание

от 26 до 40 включительно

-

см. 4 и 10 примечания

см. 3 и 15 примечания

Ст3Гпс5

от 5 до 30 включительно

-

см. 5, 10 примечания

Ст3Гпс3

св. 30 до 40 включительно

-

см. 4, 5 примечания

Толстолистовой прокат

С345-3

ГОСТ 19281

09Г2С-12

до 10 включительно

345

см. 6 и 15 примечания 2)

св. 10 до 20 включительно

325

см. 6 и 15 примечания

св.20 до 32 включительно

295

см. 6, 7 и 15 примечания

св.32 до 160 включительно

265

ГОСТ 6713

15ХСНД, 15ХСНД-2

св.8 до 32 включительно

-

см. 8 и 16 примечания

С345-4

ГОСТ 19281

до 10 включительно

345

см. 9 примечание

см. 6 и 15 примечания

св. 10 до 20 включительно

325

-

09Г2С-15

св.20 до 32 включительно

295

см. 11 примечание

св.32 до 160 включительно

265

ГОСТ 6713

15ХСНД-2 15ХСНД-3

св. 8 до 32 включительно

-

см. 13 и 16 примечания

С390

ГОСТ 19281

10ХСНД-15

до 5 включительно

390

см. 6, 9, 14 и 15 примечания

10ХСНД-12

св. 5 до 40 включительно

390

см. 6, 14 и 15 примечания

ТУ 14-1-5120-92

10ХСНДА-3

св.8 до 50 включительно

390

см. 14 и 16 примечания

1) По ГОСТ 27772 для толстолистового проката толщина проката С245 ограничивается 20 мм включительно.

2) ГОСТ 19281 обеспечивает необходимые требования по ударной вязкости для замены сталей, однако в указанном ГОСТ, опубликованном в сборнике «Сталь углеродистая обыкновенного качества и низколегированная» 1998 и 2001 г.г., имеются опечатки в таблице 6 в части требований по ударной вязкости для сталей класса прочности 345.

Примечания:

  1. Расчетное сопротивление рассчитывается из условия предел текучести σт = 225 МПа.
  2. Расчетное сопротивление для толщин проката 20...30 мм рассчитывается из условия σт = 235 МПа.
  3. В прокате, предназначенном для сварных конструкций, массовая доля углерода не должна превышать 0,22%.
  4. Ударная вязкость КСU-20 ≥ 29 Дж/см2 и после механического старения КСU ≥ 29 Дж/см2 для толщины проката свыше 25 мм.
  5. Расчетное сопротивление рассчитывается из условия σт = 245 МПа для толщины проката до 20 мм включительно и σт = 235 МПа - для толщины проката свыше 20 до 40 мм включительно.
  6. Требования по п.п. 2.2.2-2.2.4, 2.2.6, 2.2.8, 2.2.9, 2.2.12 ГОСТ 19281.
  7. Ударная вязкость КСU-40 ≥ 34 Дж/см2.
  8. Ударная вязкость КСU-40 ≥ 39 Дж/см2 для толщины проката 8...10 мм включительно и КСU-40 ≥ 34 Дж/см2 для толщины проката 10...32 мм.
  9. Ударная вязкость КСU-70 ≥ 34 Дж/см2.
  10. По согласованию потребителя с изготовителем нормы ударной вязкости для толщин 5-9 мм распространяются на прокат толщиной 4-9 мм.
  11. Ударная вязкость КСU-70 ≥ 29 Дж/см2.
  12. Ударная вязкость КСU-70 ≥ 29 Дж/см2 для толщин 10. ..11 мм; а для толщин 11. ..20 мм - КСU-70 ≥ 29 Дж/см2 по согласованию изготовителя с потребителем.
  13. Ударная вязкость КСU-70 ≥ 34 Дж/см2 для толщины проката 8... 10 мм включительно.
  14. Ударная вязкость КСU20 ≥ 20 Дж/см2.
  15. Для проката с гарантией свариваемости дополнительно указывают обозначение «св» согласно п.3.1. ГОСТ 14637 и 19281. Согласно п.3.1.2 ГОСТ 535 в документах о качестве поставляемой стали дополнительно должны быть указания об обеспечении свариваемости - «cв».
  16. Согласно п.2.2.4. ГОСТ 6713 и п.2.7 ТУ 14-1-5120-92 прокат изготовляют с гарантией свариваемости.

Таблица 2 - Расчетные сопротивления сталей, используемых на замену (при γm = 1,1)

Вид проката

Обозначение нормативного документа

Марка стали

Толщина проката, мм

Расчетное сопротивление

Ryn, кг/мм2

Ry, кг/см2

Rs кг/см2

Ryn, МПа

Ry, МПа

Rs, МПа

Фасонный прокат

ГОСТ 535

Ст3кп

до 20 включит.

24

2180

1260

235

215

125

св. 20 до 40 включит.

23

2090

1210

225

205

120

Ст3пс

до 20 включит.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 30 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3сп

до 10 включит.

26

2360

1370

255

230

135

св. 10 до 20 включит.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3180

1840

345

310

180

св. 10 до 20 включит.

33

3000

1740

325

295

170

св. 20 до 32 включит.

30

2730

1580

295

265

155

св. 32 до 40 включит.

27

2450

1420

265

240

140

ГОСТ 6713

15ХСНД

св. 8 до 32 включит.

35

3180

1840

345

310

180

Толстолистовой прокат

ГОСТ 14637

Ст3кп

до 20 включит.

24

2180

1260

235

215

125

св. 20 до 40 включит.

23

2090

1210

225

205

120

св. 40 до 100 включит.

22

2000

1160

215

195

115

Ст3пс

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 25 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3сп

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3Гсп

св. 20 до 40 включит.

25

2270

1310

245

220

130

Ст3Гпс

до 20 включительно

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3180

1840

345

310

180

св. 10 до 20 включит.

33

3000

1740

325

295

170

св. 20 до 32 включит.

30

2730

1580

295

265

155

св. 32 до 160 включит.

27

2450

1420

265

240

140

10ХСНД

до 40 включит.

40

3640

2100

390

355

205

ГОСТ 6713

5ХСHД

св.8 до 32 включител.

35

3180

1840

345

310

180

ТУ 14-1-5120-92

10ХСНДА

св.8 до 50 включит.

40

3640

2100

390

355

205

Таблица 3 - Расчетные сопротивления сталей, используемых на замену (при γm = 1,05)

Вид проката

Обозначение нормативного документа

Марка стали

Толщина проката, мм

Расчетное сопротивление

Ryn, кг/мм2

Ry, кг/см2

Rs кг/см2

Ryn, МПа

Ry, МПа

Rs, МПа

Фасонный прокат

ГОСТ 535

Ст3кп

до 20 включит.

24

2290

1330

235

225

130

св. 20 до 40 включит.

23

2190

1270

225

215

125

Ст3пс

до 20 включит.

25

2380

1380

245

235

135

св. 20 до 30 включит.

24

2290

1330

235

225

130

Ст3сп

до 10 включит.

26

2480

1440

255

245

140

св. 10 до 20 включит.

25

2380

1380

245

235

135

св. 20 до 40 включит.

24

2290

1330

235

225

130

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3330

1930

345

325

190

св. 10 до 20 включит.

33

3140

1820

325

310

180

св. 20 до 32 включит.

30

2860

1660

295

280

165

св. 32 до 40 включит.

27

2570

1490

265

250

145

ГОСТ 6713

15ХСНД

св. 8 до 32 включит.

35

3330

1930

345

325

190

Толстолистовой прокат

ГОСТ 14637

Ст3кп

до 20 включит.

24

2290

1330

235

225

130

св. 20 до 40 включит.

23

2190

1270

225

215

125

св. 40 до 100 включит.

22

2100

1220

215

205

120

Ст3пс

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2380

1380

245

235

135

св. 20 до 25 включит.

24

2290

1330

235

225

130

Ст3сп

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3Гсп

св. 20 до 40 включит.

25

2380

1380

245

235

135

Ст3Гпс

до 20 включительно

25

2380

1380

245

235

135

св. 20 до 40 включит.

24

2290

1330

235

225

130

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3330

1930

345

325

190

св. 10 до 20 включит.

33

3140

1820

325

310

180

св. 20 до 32 включит.

30

2860

1660

295

280

165

св. 32 до 160 включит.

27

2570

1490

265

250

145

10ХСНД

до 40 включит.

40

3810

2210

390

375

215

ГОСТ 6713

5ХСHД

св.8 до 32 включител.

35

3330

1930

345

325

190

ТУ 14-1-5120-92

10ХСНДА

св.8 до 50 включит.

40

3810

2210

390

375

215

Таблица 4 - Расчетные сопротивления сталей, используемых на замену (при γm = 1,025)

Вид проката

Обозначение нормативного документа

Марка стали

Толщина проката, мм

Расчетное сопротивление

Ryn, кг/мм2

Ry, кг/см2

Rs кг/см2

Ryn, МПа

Ry, МПа

Rs, МПа

Фасонный прокат

ГОСТ 535

Ст3кп

до 20 включит.

24

2340

1360

235

230

135

св. 20 до 40 включит.

23

2240

1300

225

220

130

Ст3пс

До20включительно

25

2440

1410

245

240

140

св. 20 до 30 включит.

24

2340

1360

235

230

135

Ст3сп

до 10 включит.

26

2540

1470

255

250

145

св. 10 до 20 включит.

25

2440

1410

245

240

140

св. 20 до 40 включит.

24

2340

1360

235

230

135

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3410

1980

345

335

195

св. 10 до 20 включит.

33

3220

1870

325

315

185

св. 20 до 32 включит.

30

2930

1700

295

290

165

св. 32 до 40 включит.

27

2630

1530

265

260

150

ГОСТ 6713

15ХСНД

св. 8 до 32 включит.

35

3410

1980

345

335

195

Толстолистовой прокат

ГОСТ 14637

Ст3кп

до 20 включит.

24

2340

1360

235

230

135

св. 20 до 40 включит.

23

2240

1300

225

220

130

св. 40 до 100 включит.

22

2150

1240

215

210

120

Ст3пс

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2440

1410

245

240

140

св. 20 до 25 включит.

24

2340

1360

235

230

135

Ст3сп

от 5 вкл. до 20 включ.

25

2270

1310

245

220

130

св. 20 до 40 включит.

24

2180

1260

235

215

125

Ст3Гсп

св. 20 до 40 включит.

25

2440

1410

245

240

140

Ст3Гпс

до 20 включительно

25

2440

1410

245

240

140

св. 20 до 40 включит.

24

2340

1360

235

230

135

ГОСТ 19281

09Г2С

до 10 включит.

35

3410

1980

345

335

195

св. 10 до 20 включит.

33

3220

1870

325

315

185

св. 20 до 32 включит.

30

2930

1700

295

290

165

св. 32 до 160 включит.

27

2630

1530

265

260

150

10ХСНД

до 40 включит.

40

3900

2260

390

385

220

ГОСТ 6713

5ХСHД

св.8 до 32 включительно

35

3410

1980

345

335

195

ТУ 14-1-5120-92

10ХСНДА

св.8 до 50 включит.

40

3900

2260

390

385

220

www.steel-plass.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *