основното > Дизайн > От стомана и алуминий се използва. Алуминий или неръждаема стомана, която е по-добра. Сравнителен анализ на физикомеханичните свойства на материалите


От стомана и алуминий се използва. Алуминий или неръждаема стомана, която е по-добра. Сравнителен анализ на физикомеханичните свойства на материалите




В момента най-често срещаната NVF система може да бъде разделена на три големи групи:

  • системи с подготовката на алуминиеви сплави;
  • системи с нарастваща конструкция на поцинкована стомана с полимерно покритие;
  • системи с подготовката на неръждаема стомана.

Най-добрите якост и термофизични показатели, разбира се, имат последващи конструкции от неръждаема стомана.

Сравнителен анализ на физикомеханичните свойства на материалите

* Свойствата на неръждаемата и поцинкована стомана се различават леко.

Топло инженерство и якост на неръждаема стомана и алуминий

1. Като се има предвид 3 пъти по-малко товароносимост и 5.5 пъти по-голяма топлопроводимост на алуминиева, алуминиева сплав е по-силен "студен мост" от неръждаема стомана. Показател за това е коефициентът на топло инженерство на ограждащата структура. Съгласно проучванията, коефициентът на топлоенергийността на седалищната структура, при прилагането на системата от неръждаема стомана, е 0.86-0.92, а за алуминиеви системи е 0.6-0.7, което го прави поставен върху голяма дебелина на изолацията и съответно , увеличаване на цената на фасадата.

За Москва необходимата съпротивление на топлинния пренос на топлина, като се вземе предвид коефициентът на топлинност, е за неръждаема скоба - 3.13 / 0.92 \u003d 3.4 (m2. ° С) / W, за алуминиева скоба - 3.13 / 0.7 \u003d 4.47 ( m 2. ° C) / w, т.е. 1.07 (m 2. ° C) / w по-горе. Следователно, когато се използват алуминиеви скоби, дебелината на изолацията (с коефициент на топлопроводимост от 0.045 т / (m. ° С) трябва да се приема почти 5 cm (1.07 * 0.045 \u003d 0.048 m).

2. Поради по-голямата дебелина и топлинна проводимост на алуминиеви скоби според изчисленията, извършени в изследователския институт по строителна физика, при външна температура на въздуха от -27 ° C, температурата на котва може да бъде намалена до -3.5 ° C и дори по-ниски, защото В изчисленията напречното сечение на алуминиевата скоба се приема с 1.8 cm2, докато е наистина 4-7 cm2. При прилагане на скоба от неръждаема стомана, температурата на котва е +8 ° C. Това означава, че когато се използват алуминиеви скоби, котвата работи в зоната на алтернативни температури, където кондензацията на влагата е възможна на котва, последвана от замръзване. Това постепенно ще унищожи материала на структурния слой на стената около котвата и съответно да намали способността му за пренасяне, която е особено подходяща за стените на нисък лагер (пяна бетон, куха тухла и др.). В същото време, топлоизолационните уплътнения за скобата поради тяхната малка дебелина (3-8 mm) и високо (спрямо изолацията) на топлопроводимостта намаляват загубата на топлина само 1-2%, т.е. Практически не избухват "студения мост" и малко влияе върху температурата на котвата.

3. Ръководства за разширяване на ниска температура. Температурни деформации на алуминиева сплав 2,5 пъти повече от неръждаема стомана. Неръждаемата стомана има по-нисък коефициент на разширяване на температурата (10 10-6 ° С-1), в сравнение с алуминий (25 10-6 ° С-1). Съответно, удължението на 3-метровите водачи по време на температурните капки от -15 ° C до +50 ° C ще бъде 2 mm за стомана и 5 mm за алуминий. Следователно, за да компенсира разширяването на температурата на алуминиевото ръководство, са необходими редица събития:

а именно въвеждането в подсистемата на допълнителни елементи - движещи се шейни (за P-образна скоби) или овални дупки с удари за нитове не е твърда фиксация (за L-образна скоби).

Това неизбежно води до усложнение и оценка на подсистемата или неправилната инсталация (тъй като често се случва, инсталаторите не използват втулката или неправилно фиксира възела с допълнителни елементи).

В резултат на тези дейности, натоварването на теглото попада само върху лагерните скоби (горни и долни), а други служат само като подкрепа, което означава, че котвите не се зареждат равномерно и е необходимо да се вземе предвид при разработването на проектна документация, \\ t което често просто не. В стоманените системи всички натоварвания се разпределят равномерно - всички възли са твърдо фиксирани - незначителни температурни разширения се компенсират от работата на всички елементи в етапа на еластична деформация.

Дизайнът на Klammer ви позволява да направите пролука между плочите от неръждаема стомана от 4 мм, докато в алуминиевите системи - най-малко 7 mm, което също не е доволно с много клиенти и развалят външния вид на сградата. В допълнение, Beater трябва да осигури свободно движение на облицовъчните плочи върху мащаба на удължаването на водачите, в противен случай ще има разрушаване на плочите (особено на кръстовището на водачите) или удължаването на лъччетата (и другия може да доведе до загуба на облицовъчни плочи). В стоманената система няма опасност от удължаване на лепените лапи, които могат да възникнат във времето в алуминиевите системи поради големи температурни деформации.

Фасетични свойства на неръждаема стомана и алуминий

1800 ° C Точка на топене на неръждаема стомана и алуминий 630/670 ° C (в зависимост от сплавта). Температурата в пожар на вътрешната повърхност на плочката (според резултатите от тестовете на MOU "Регионалният център за сертифициране" опит ") достига 750 ° C. Така, когато се прилагат алуминиеви структури, могат да се появят стопилки и срутването на частта на фасадата (в зоната на отваряне на прозореца) и при температура от 800-900 ° С, самият алуминий поддържа изгаряне. Неръждаемата стомана не се разтопява по време на огъня, затова най-предпочитан според изискванията за пожарна безопасност. Например, в Москва, по време на изграждането на високи сгради, не се допускат алуминиеви подструктури изобщо.

Корозионни свойства

Към днешна дата единственият значителен източник на устойчивост на корозия на една или друга подразделна структура и съответно, дълготрайността е експертното мнение на експертниякор-MISIS.

Издръжливи са структури от неръждаема стомана. Животът на услугите на тези системи е най-малко 40 години в градската индустриална атмосфера на средна агресивност и най-малко 50 години в условия на условно чиста атмосфера на слаба агресивност.

Алуминиевите сплави, дължащи се на оксидния филм, имат висока устойчивост на корозия, но в условията на повишено съдържание в атмосферата на хлориди и сяра е възможно появата на бързо развиваща се междукристална корозия, което води до значително намаляване на силата на. \\ T структурни елементи и тяхното унищожаване. По този начин терминът за изграждането на алуминиеви сплави в условията на градската индустриална атмосфера на средна агресивност не надвишава 15 години. Въпреки това, според изискванията на Rosstroy, в случай на използване на алуминиеви сплави за производството на елементи на субструктурата, всички елементи трябва да имат анодно покритие. Наличието на анодно покритие увеличава експлоатационния живот на алуминиевата сплав. Но при монтажа на субструктурата, различните елементи са свързани чрез вълни, за които се пробиват дупките, което причинява нарушение на анодното покритие върху монтажния участък, т.е. секциите са неизбежно създадени без анодно покритие. В допълнение, стоманената сърцевина на алуминиевото въже заедно с алуминиевия елемент на елемента е галванична двойка, която също води до развитие на активните процеси на междукристалната корозия в местата на прикрепване на субструктурата. Заслужава да се отбележи, че често е по-евтино от NVF система с подструктурата от алуминиева сплав поради липсата на защитно анодно покритие върху елементите на системата. Нелоялни производители на такива подструктури спестяват скъпи електрохимични процеси на анодиране на продукти.

Недостатъчна устойчивост на корозия, от гледна точка на издръжливостта на структурата, има поцинкована стомана. Но след прилагане на полимерно покритие, експлоатационният живот на поцинкованата стомана с полимерно покритие ще бъде 30 години в условията на градската индустриална атмосфера на средна агресивност и 40 години в условия на условно чиста атмосфера на слаба агресивност.

Сравняване на горните показатели за алуминиеви и стоманени подструкции, може да се сключи - стоманени подструкции във всички показатели са значително по-добри от алуминий.

Избор на метални загуби - отопляеми релси за кърпи и парапети, ястия и огради, решетки или перила - избираме, преди всичко материал. Неръждаема стомана, алуминий и обикновена желязна стомана (въглерод) се считат за традиционно конкурентни. С редица подобни характеристики, те обаче се различават значително един от друг. Има смисъл да ги сравните и да разберете какво е по-добро: алуминий или неръждаема стомана (Черната стомана, поради ниска устойчивост на корозия, няма да се обмисля).

Алуминий: характеристики, предимства, недостатъци

Един от най-лесните метали, които по принцип се използват в индустрията. Много добре провежда топлината, която не подлежи на корозия на кислород. Алуминият се произвежда от няколко десетки вида: всяка с нейните добавки, нарастваща сила, устойчивост на окисление, стъпка. Въпреки това, с изключение на много скъпи авиационен алуминий, един недостатък е присъщ на всички тях: прекомерна мекота. Детайлите от този метал се деформират лесно. Ето защо е невъзможно да се използва алуминий, където има голямо налягане по време на работа на продукта (например водоснабдителни системи във водоснабдителни системи).

Устойчивост на корозия в алуминий донякъде надценява. Да, металът не "гние". Но само поради защитния слой на оксид, който се образува във въздуха към продукта в рамките на няколко часа.

Неръждаема стомана

Страната практически няма недостатъци - с изключение на високите цени. Не се страхува от корозия, а не теоретично, като алуминий, но на практика: не се появява оксиден филм и следователно, с времето " неръждаема стомана- Не се тревожи.

Малко по-тежък от алуминий, неръждаема стомана, съвършено с въздействия, високо налягане и абразия (особено марки, в които има манган). Това е по-лошо топлообмен от алуминий: но благодарение на това металът няма да "пот", има по-малко конденза.

Според резултатите от сравнението става ясно - да изпълнява задачи, при които се изисква малкото тегло на метала, издръжливост и надеждност, \\ t неръждаема стомана от алуминий.

1.2.1. Общата характеристика на стоманите.Стоманата е железен сплав с въглерод, съдържащи легиращи добавки, които подобряват качеството на метала и вредните примеси, които попадат в метала от руда или са оформени по време на процеса на топене.

Структурна стомана.В твърдо състояние стоманата е поликристално тяло, състоящо се от различни ориентирани кристали (зърна). Във всеки кристал атомите (по-точно, положително заредени йони) са подредени в пространствените решетки. За стомана, центрираната обем (BCC) и центрираната с зърно-центрирана (НСС) кубична кристална решетка (фиг. 1.4) са характерни. Всяко зърно като кристално образуване е рязко анизотропно и има различни свойства в различни посоки. С голям брой различно ориентирани зърна, тези разлики са изгладени, статистически, средно имуществото става същото и стоманата се държи като квазиосортропно тяло.

Структурата на стоманата зависи от условията на кристализация, химическия състав, топлинната обработка и режима на валцоване.

Точката на топене на чисто желязо е 1535 ° С, кристалите на чист желязо-ферит, така нареченият 8-желязо с обемна решетка (фиг. 1.4, \\ t но);при температура 1490 ° С се появява прекристализация и 5-желязо се движи в U-желязо с баба с баба (фиг. 1.4, \\ t б).При температура от 910 ° С и по-долу, U-железните кристали се подсилват в центрираното в обем и това състояние се запазва до нормални температури. Последната модификация се нарича a-лед.

Когато се прилага въглерод, точката на топене намалява за стомана с съдържание на въглерод от 0.2% е приблизително 1520 ° С. При охлаждане се образува твърда въглеродна заплата в U-gland, наречена астенит, в която въглеродните атоми са разположени в центъра на решетката HCC. При температури под 910 ° С започва гниенето на аустенит. Арт-вярният решетка (феритен) е слабо разтворен въглерод. Тъй като феритът се освобождава, аустените се обогатява с въглерод и при температура от 723 ° С се превръща в перлит - смес от феритен и железен карбид FE 3 C, наречен циментиран.

Фиг. 1.4. Кубична кристална решетка:

но- центрирано обем;

б.- Grainentred.

По този начин, при нормална температура, стоманата се състои от две основни фази: ферит и циментиран, които образуват независими зърна, и също са включени под формата на плочи в състава на перлит (Фиг. 1.5). Ярки зърна - ферит, тъмен - перлит).

Fryrite е много пластмаса и ниско плодов, циментожен твърд и крехък. Perlite има свойства, междинни между свойствата на феритите и циментацията. В зависимост от съдържанието на въглерод, един или друг структурен компонент преобладава. Мащабът на феритите и перлитите зависи от броя на фокуса на кристализацията и условията на охлаждане и значително влияе върху механичните свойства на стоманата (по-малко зърното, толкова по-високо е качеството на метала).



Легиращи добавки, влизащи в твърд разтвор с ферит, укрепват го. В допълнение, някои от тях, образуващи карбиди и нитриди, увеличават броя на огнищата на кристализация и допринасят за образуването на фина структура.

Под влиянието на топлинна обработка, структурата, размерът на зърното и разтворимостта на смяна на легиращите елементи, което води до промяна в свойствата на стоманата.

Най-простият вид термична обработка е нормализиране. Състои се при повторно нагряване на отдаването под наем до температурата на образуването на аустенит и последващото охлаждане във въздуха. След нормализиране стоманената структура се получава по-наредена, което води до подобряване на силата и пластмасовите свойства на стоманата и нейния вискозитет на шок, както и повишена хомогенност.

С бърз охладител от стомана, нагряван до температура, по-висока от температурата на фазовата трансформация, стоманата се втвърдява.

Структурите, произтичащи от охлаждане, се дават висока якост. Пластичността обаче е намалена и тенденцията към крехкото унищожаване се увеличава. За регулиране на механичните свойства на закалената стомана и образуването на желаната структура, е направена ваканция, т.е. Отопление до температура, при която се появява желаната структурна трансформация, експозицията при тази температура за необходимото време и след това бавно охлаждане 1.



Когато се търкаля, в резултат на компресия, структурата се променя. Шлифоването на зърната и различната им ориентация по време на наема, което води до определена анизотропия на свойствата. Температурата на подвижността и скоростта на охлаждане също имат значителни. При висока охлаждане е възможно образуването на втвърдяващи се структури, което води до увеличаване на силните свойства на стоманата. По-дебелата ролка, толкова по-малко степента на компресия и скоростта на охлаждане. Следователно, с увеличаване на дебелината на дебелината на търкаляне, якостта се намаляват.

Така, вариращи режими на химическия състав, валцоване и топлинна обработка, можете да промените структурата и да получите стомана с определена якост и други свойства.

Класификация стомана.Според свойствата на силата те условно се разделят на три групи: нормални (<29 кН/см 2), повышенной ( = 29...40 кН/см 2) и высокой прочности ( >40 kN / cm 2).

Подобряването на стоманената сила се постига чрез допинг и топлинна обработка.

Чрез химически състав стоманата се разделя на въглерод, недостатъчен. Въглеродната стомана на обикновеното качество се състои от желязо и въглерод с някои

добавка силиций (или алуминий) и манган. Други добавки не са конкретно въведени и могат да влязат в стомана от руда (мед, хром и др.).

Въглерод (Y) 1, увеличаването на стоманената сила намалява пластичността му и влошава заваряемостта, следователно само с нисковъглеродна стомана с въглеродна съдържание не повече от 0.22% се използват за изграждане на метални конструкции.

Съставът на легираните стомани, в допълнение към желязо и въглерод, включва специални добавки, които подобряват тяхното качество. Тъй като повечето добавки се влошават в една или друга степен, заваряемостта на стоманата, и също така го увеличават, в строителството, нископластовата стомана с общото съдържание на легиращи добавки е не повече от 5%.

Основните легиращи добавки са силиций (с), манган (g), мед (е), хром (х), никел (Н), ванадий (φ), молибден (m), алуминий (и), азот (а).

Силиконови рискове стомана, т.е. Свързва излишния кислород и увеличава своята сила, но намалява пластичността, влошава се с повишеното съдържание на устойчивостта на заваряване и корозия. Вредният ефект на силиций може да бъде компенсиран от повишено съдържание на манган.

Манганът увеличава силата, е добър деоксидатор и, свързващ със сив, намалява вредния му ефект. Когато съдържанието на манган, повече от 1,5% стомана става крехко.

Мед леко увеличава стоманената сила и увеличава устойчивостта на корозия. Излишното съдържание на мед (повече от 0.7%) допринася за стареене на стоманата и увеличава неговата крехкост.

Хром и никел увеличават силата на стоманата, без да се намалява пластичността и подобряване на нейната устойчивост на корозия.

Алуминиевата е добре дезоксидирана стомана, неутрализира вредния ефект на фосфора, увеличава вискозитета на удара.

Ванадий и молибденум увеличават якостта почти без да намаляват пластичността и предотвратяване на топлинната стомана при заваряване.

Азотът в несвързано състояние допринася за стареене на стоманата и го прави крехък, така че трябва да бъде не повече от 0.009%. В химически свързаното състояние с алуминий, ванадий, титан и други елементи, той образува нитриди и става допиращ елемент, допринасящ за получаване на фина структура и подобряване на механичните свойства.

Фосфорът се отнася до вредни примеси, тъй като, образувайки твърд разтвор с ферит, увеличава крехкостта на стоманата, особено при понижени температури (количове). Въпреки това, в присъствието на алуминий фосфор може да послужи като легиращ елемент, който увеличава устойчивостта на корозия на стоманата. Това се основава на получаване на устойчиви на атмосферни влияния стомани.

Сярата поради образуването на ниско топене на сяра желязо прави стомана с ролка (предразположена към образуването на пукнатини при температура 800-1000 ° С). Това е особено важно за заварените структури. Вредният ефект на сярата се намалява с повишено съдържание на манган. Съдържанието на сяра и фосфор в стомана е ограничено и трябва да бъде не повече от 0.03 - 0.05% в зависимост от типа (марка) от стомана.

Вредният ефект върху механичните свойства на стоманата има насищане на газовете, които могат да получат от атмосферата на метала, разположен в стопеното състояние. Кислород действа като сив, но в по-силна степен и увеличава нестабилността на стоманата. Несвързаният азот също намалява качеството на стоманата. Водород, въпреки че се държи в малки количества (0,0007%), но се концентрира в близост до временни области и разположени предимно върху границите на зърно, причинява високи напрежения в микроградчета, което води до намаляване на резистентността, което се превръща в крехко унищожение, намалена времева резистентност и влошаваща се пластмаса Имоти. Следователно, стопената стомана (например при заваряване) е необходимо да се предпази от въздействието на атмосферата.

В зависимост от вида на захранването, стоманата се разделя на горещо валцована и термична работа (нормализирани или термично подобрени). В горещо валцованото състояние стоманата не винаги има оптимален комплекс от свойства. Когато се нормализира, структурата на стоманата е смачкана, нейната хомогенност се увеличава, вискозитетът се увеличава, но не се появява значително увеличение на силата. Топлинна обработка (втвърдяване във ваканция за вода и висока температура) ви позволява да получите висококачествена стомана, устойчива на крехко унищожение. Разходите за топлинна обработка на стомана могат да бъдат значително намалени, ако е необходимо да се карат директно от преместването.

Стоманата, използвана в строителните метални конструкции, се произвежда главно по два начина: в мартените и преобразувателите с продухващ кислород. Свойствата на френските и кислородните конверторни стомани са почти еднакви, но методът на кислород-конвертора е много по-евтин и постепенно измества Мартиновски. За най-отговорните части, която изисква особено висококачествен метал, също се използва стомана, използвана от електрослаг интерпретация (ЕКП). С развитието на електрометургия е възможно по-широко използване при изграждането на стомани, получени в електрическите черти. Elektrostal се отличава с ниско съдържание на вредни примеси и високо качество.

Според степента на дезоксидация стоманата може да кипи, семинарни и спокойни.

В боядисана стомана вари при леене в матрицата поради освобождаването на газове. Такава стомана се нарича кипене и се оказва по-замърсена с газове и по-малко хомогенни.

Механичните свойства са малко разнообразни по дължината на слитъка поради неравномерното разпределение на химичните елементи. Това е особено вярно за главата, което се получава от най-свободното (поради свиването и най-голямата насищане на газовете), тя се случва най-много вредни примеси и въглерод. Следователно, дефектна част се отрязва от сливането, което е приблизително 5% от масата на слитъка. Кипяща стомана, с достатъчно добри показатели над силата на добива и съпротивлението на времето, по-лошо устоявайте на крехкото унищожение и стареене.

За да се подобри качеството на нисковъглеродна стомана, тя е изчерпана със силиконови добавки от 0,12 до 0.3% или алуминий до 0.1%. Силикон (или алуминий), свързващ се с разтворен кислород, намалява вредния му ефект. При компилиране на кислород, деоксидизаторите образуват силикати и алуминират във фината фаза, които увеличават броя на кристализационните огнища и допринасят за образуването на финозърната стоманена конструкция, което води до увеличаване на неговото качество и механични свойства. Дестилираната стомана не се вари при леене в матрицата, така че те се наричат \u200b\u200bспокойствие m и. От главата на сливането на спокойната стомана, част от около 15% се намалява около 15%. Спокойната стомана е по-хомогенна, тя е по-добре заварена, по-добре е да се противопоставяте на динамичните въздействия и нестабилното унищожение. Спокойната стомана се използват при производството на отговорни структури, подлежащи на динамични ефекти.

Въпреки това, спокойна стомана е около 12% по-скъпо от кипенето, което го прави ограничаване на използването и да се движат, когато е полезно за технически и икономически съображения, за производство на структури от полу -мали стомана.

Леката стомана по качество е междинна между кипене и спокойствие. Той децидис е по-малко силиций - 0.05 - 0.15% (рядко алуминий). По-малка част се отрязва от главата на сливането, равна на около 8% от масата на слитъка. Според разходите, стоманата на получаването също заема междинно положение. Ниска стомана, доставяна главно за спокойни (рядко полувателни) модификации.

1.2.2. Нормални стомани.Основният стандарт, който регулира характеристиките на стоманите за изграждане на метални конструкции ГОСТ27772 - 88. Според GTA, оформената валцована стомана е изработена от стомани 1 C235, C245, C255, C275, C285, C345, C345K, C375, за лист и универсални валцувани и извити профили са използвани C390, C390K, C440, C590 , C590K. Стомана C345, C375, C390 и C440 могат да бъдат снабдени с повишено медно съдържание (за увеличаване на устойчивостта на корозия), докато писмото "D" се добавя към обозначението.

Химичният състав на стоманите и механичните свойства са представени в таблица. 1.2 и 1.3.

Наемът може да бъде снабден както в горещо, така и в топлинно обработено състояние. Изборът на версията на химическия състав и вида на топлинната обработка се определя от растението. Основното е да се осигурят необходимите свойства. По този начин, листата, валцуване на стомана С345 може да бъде изработена от стомана с химичен състав на С245 с топлинно подобрение. В този случай буквата t се добавя към обозначението на стоманата, например C345T.

В зависимост от температурата на структурите и степента на опасност от крехка разрушаване на изпитването за вискозитет на изпитване за стомана С345 и СЗЗ 75 се извършват при различни температури, така че те се доставят в четири категории и се добавя номер на категория към обозначението на стоманата , например C345-1; C345-2.

Нормализираните характеристики за всяка категория са показани в таблицата. 1.4.

Отдаването под наем се предоставя от партита. Партията се състои от валцуван един размер, една кофа за топене и режим на топлинна обработка. При проверка на качеството на метала от партидата се избират два проби на случаен принцип.

От всяка проба се прави с един образец за тестове за опън и огъване и две проби, за да се определи вискозитета на удар при всяка температура. Ако резултатите от теста не отговарят на изискванията на ГОСТ, тогава

втори тестове на двойния брой проби. Ако повтарящите се тестове показват незадоволителни резултати, партията е смела.

Оценката на заваряемостта на стоманата се извършва върху еквивалент на въглерод,%:

където С, mn, si, cr, ni, c, v, p е масовата фракция на въглерод, манган, силиций, хром, никел, мед, ванадий и фосфор, %.

Ако с,<0,4%, то сварка стали не вызывает затруднений, при 0,4 %< С,< 0,55 % сварка возможна, но требует принятия специальных мер по предотвращению возник­новения трещины. При С э >0.55% рискът от пукнатини изглежда рязко.

За да проверите непрекъснатостта на метала и предупреждението за стратификацията в необходимите случаи по искане на клиента, се извършва ултразвук контрол.

Отличителна черта на ГОСТ 27772 - 88 е използването на някои стомани (C275, C285, C375) методи за управление, които гарантират осигуряване на регулаторни стойности на силата на добива и времевата съпротива.

Изграждането на метални конструкции също са произведени от стомани, доставяни съгласно ГОСТ 380 - 88 "Стоманена качество на въглерода", ГОСТ 19281 -73 "Стоманена нископлатена сортова и оформена", ГОСТ 19282 - 73 "стомана ниска всички топло и широколентов достъп универсални "и други стандарти.

Основните разлики между свойствата на стоманите, притежаващи същия химически състав, но се доставят от различни стандарти, не. Разликата в методите на контрол и нотация. Така, според ГОСТ 380 - 88, група от доставка, метод за дезоксидация и категория, е показан с промени в обозначението на марката.

При доставката според групата, инсталацията гарантира механични свойства, съгласно група В - химичен състав, съгласно група В - механични свойства и химичен състав.

Степента на дезоксидация се обозначава с буквите на KP (кипене), съвместното предприятие (спокойно) и PS (полу-светлинно).

Категорията на стоманата показва вида на изпитвания тест, тестван вискозитет: тестовете за вискозитет от категория 2 не се извършват, 3 се извършват при температура от + 20 ° С, 4 - при температура от -20 ° С, 5 - при -20 ° С и след механично стареене, 6 - след механично остаряване.

В строеж, марки на въвеждане, въвеждане и въвеждане и стомана с повишено съдържание на манган JSCPS5 се използват главно.

Според ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282 - 73, съдържанието на основните елементи е посочено в обозначението на марката. Например, химическият състав на стоманата 09G2C дешифрира, както следва: 09 - съдържание на въглерод в стотни от интерес, G2 - манган в размер от 1 до 2%, c - силиций до 1 %.

В края на марката започна категорията, т.е. Вид на теста за вискозитет. За нископлатени стомани са монтирани 15 категории, тестовете се извършват при температури до -70 ° C. Стомана, доставена съгласно различни стандарти, взаимозаменяеми (виж Таблица 1.3).

Свойствата на стоманата зависят от химичния състав на оригиналната суровина, метода на топене и обем на топене, сила на компресия и температура по време на валцуване, охлаждащите условия на готовата валцована стомана и др.

При такива различни фактори, засягащи качеството на стоманата, е съвсем естествено, че индикаторите за сила и други свойства имат известно разпръскване и могат да се считат за случайни променливи. Идеята за променливостта на характеристиките дават статистически хистограми на разпределение, показващи относителен дял (честота) на една или друга характеризирана стойност.

1.2.4. Повишена сила(29 kN / cm 2< <40 кН/см 2). Стали повышенной прочности (С345 - С390) получают либо введением при выплавке стали легирующих
Добавки, главно манган и силиций, по-рядко никел и хром или термопорен
Ниска въглеродна стомана (C345T).

Пластичността на стоманата е донякъде намалена и дължината на мястото на течливост намалява до 1-1.5%.

Увеличената стомана на силата е малко по-лоша (особено стомана с висок силиций) и понякога те изискват използването на специални технологични мерки, за да се предотврати образуването на горещи пукнатини.

Според устойчивостта на корозия повечето стомани на тази група са близо до нисковъглеродна стомана.

Стомана с повишено съдържание на мед (C345D, C375D, C390D) има по-висока устойчивост на корозия.

Финозвезната структура на нисколегирана стомана осигурява значително по-висока устойчивост на крехко унищожение.

Високата стойност на вискозитета на шокизма се съхранява при температура от -40 ° С и по-долу, което дава възможност да се използват тези стомана за структури, експлоатирани в северните региони. Благодарение на по-високите свойства на якост, използването на стоманени стомани води до спестявания на метали до 20 -25%.

1.2.5. Високи силни страни(\u003e 40 kN / cm 2). Висока стомана
(C440 -C590) се получава, като правило, чрез допинг и топлинна обработка.

За допинг, се използват нитридо-образуващи елементи, които допринасят за образуването на фина структура.

Висококачествената стомана не може да има течливостта (като o\u003e,\u003e 50 kN / cm2) и тяхната пластичност (относително удължение) намалява до 14% и по-ниска.

Съотношението се увеличава до 0.8 - 0.9, което не позволява да се вземат предвид пластмасовите деформации от тези стомани при изчисляване на структурите.

Изборът на химически състав и режим на топлинна обработка може значително да повиши устойчивостта на крехко разрушаване и да осигури висок вискозитет на удара при температури до -70 ° С. Някои трудности възникват при производството на структури. Високата якост и ниската пластичност изискват по-мощно оборудване за рязане, редактиране, пробиване и други операции.

При заваряване на топлинна стомана, дължаща се на неравномерно нагряване и бързо охлаждане в различни зони на заварени съединения, възникват различни структурни трансформации. В някои зони, охлаждащи конструкции се образуват с висока якост и крехкост (твърди слоеве), на друг метал е изложен на висок отпуск и има намалена якост и висока пластичност (меки слоеве).

Предлагането на стомана в близката зона може да достигне 5 - 30%, което трябва да се вземе под внимание при проектирането на заварени структури от топлинни стомани.

Въвеждането на някои карбидоидните елементи (молибден, ванадий) се превърна в състава на разлагането.

Използването на стомани с висока якост води до метални спестявания до 25 -30% в сравнение със структурите на нисковъглеродни стомани и е особено подходяща в големи и силно натоварени структури.

1.2.6. Устойчива на защита стомана.За увеличаване на устойчивостта на корозия на метала
Ниска стомана, съдържаща нископлавни стоманени конструкции
Количествата (лихвени проценти) са елементи като хром, никел и мед.

В конструкти, подложени на атмосферни влияния, добавянето на фосфор е много ефективно (например стомана C345K). На повърхността на такива стомани се образува тънък оксид, който има достатъчна сила и защита на метала от развитието на корозията. Въпреки това, заваряемостта на стоманата в присъствието на фосфор се влошава. В допълнение, в производството на големи дебелини, металът има устойчив на низини, така че употребата на стомана C345K се препоръчва с дебелини не повече от 10 mm.

В конструкти, които комбинират носители и обхващащи функции (например мембранните покрития), се използват широко от тънкото валцуване. За да се увеличи трайността на такива структури, е препоръчително да се използва марка от неръждаема стомана OK18T1F2, която не съдържа никел. Механични свойства на стоманата OK18T1F2:

50 kN / cm 2, \u003d 36 kN / cm2,\u003e 33 %. С големи дебелини, наемането на хромните стомани има повишена нестабилност, обаче, свойствата на тънкото трептене (особено дебелина до 2 mm) позволява да се използва в структури при изчислените температури до -40 ° C.

1.2.7. Избор на стомани за изграждане на метални конструкции.Изборът на стомана се извършва въз основа на вариант на дизайн и технически и икономически анализ, като се вземат предвид препоръките на нормите. За да се опрости металната поръчка, когато избирате да се стремят да се стремят с по-голямо унифициране на структурите, намаляване на броя на стоманите и профилите. Изборът на стомана зависи от следните параметри, които влияят на работата на материала:

температурата на средата, в която дизайнът е монтиран и управляван. Този фактор отчита повишения риск от нестабилно унищожаване при понижени температури;

естеството на натоварването, което определя особеностите на материала и структурите по време на динамични, вибрационни и променливи натоварвания;

вида на стрес (еднооснова компресия или разтягане, плоско или обемно напрежение) и нивото на нововъзникващите напрежения (силно или слабо натоварени елементи);

метод на свързващи елементи, определящ нивото на собствениците, степента на концентрация на стрес и свойствата на материала в съединителната зона;

валцувана дебелина, използвана в елементите. Този фактор взема предвид промяната в свойствата на стоманата с увеличаването на дебелината.

В зависимост от условията на труд, всички видове структури са разделени на четири групи.

ДА СЕ първа групазаварените структури, работещи в особено тежки условия или са подложени на директни ефекти на динамични, вибрационни или подвижни натоварвания (например, греди, лъчи на работни места, или елементи на подемника, пряко възприемат товара от подвижни състави, форми на ферми и др. ). Интензивното състояние на такива структури се характеризира с високо ниво и висока честота на натоварване.

Проектирането на първата група работи в най-трудните условия, които насърчават възможностите за тяхното крехко или умора на умора, следователно, най-високите изисквания са представени на свойствата на стоманите за тези структури.

К. втора групавключват заварени структури, работещи върху статичен товар, когато е изложен на едноаксиално и недвусмислено двуосно поле на разтягане (например ферми, рамки на рамки, греди от припокривания и покрития и други опънати, опънати и огъващи елементи), \\ t както и дизайна на първата група в отсъствието на заварени връзки.

Общите за проектирането на тази група е повишеният риск от нестабилно унищожаване, свързано с наличието на поле на стрембиращи напрежения. Вероятността за унищожаване на умора е по-малка, отколкото за проектите на първата група.

ДА СЕ трета групазаварени структури, работещи с преференциално въздействие на натиск на натиск (например колони, рафтове, опори за оборудване и други компресирани и компресирани елементи), както и дизайна на втората група при отсъствие на заварени връзки.

ДА СЕ четвърта групаспомагателните структури и елементи (комуникации, елементи на заглавката, стълбите, оградите и т.н.), както и структурите на третата група при отсъствието на заварени съединения.

Ако за структурите на третата и четвъртата група е достатъчно да се ограничат изискванията за якост по време на статични натоварвания, след това за проектирането на първата и втората група, оценката на въздействието е станала динамични ефекти и нестабилни унищожения.

В материали за заварени структури е необходимо да се оцени заваряемостта. Изисквания за елементи на структури, които нямат заварки, могат да бъдат намалени, тъй като липсата на полета на заваръчни напрежения, по-ниска концентрация на напрежение и други фактори подобряват работата си.

Във всяка група структури, в зависимост от температурата на работа, се представят стомани за устойчивост на удар при различни температури.

Нормите съдържат списък на стоманите в зависимост от структурата на структурите и климатичната област на строителството.

Крайният избор на стомана във всяка група следва да се извършва въз основа на сравнение на технически и икономически показатели (потребление на стомана и разходи за структури), както и като се вземат предвид металните поръчки и технологичните възможности на производителя. В композитни структури (например композитни греди, ферми и др.), Икономически препоръчително е да се използват две стомани: по-висока якост за силно натоварени елементи (ферми, греди) и по-малка сила за слабо заредени елементи (решетка на фермите, стени на ферми, стени на ферми, стени на фермите ).

1.2.8. Алуминиеви сплави.Алуминият в неговите свойства е значително различен от стоманата. Неговата плътност \u003d 2.7 т / m 3, т.е. Почти 3 пъти по-малко плътност стомана. Алуминиев надлъжен еластичен модул E \u003d 71.000 mPa, смяна модул G \u003d.27 000 MPa, което е около 3 пъти по-малко от надлъжния еластичен модул и модул за стоманени ножици.

Алуминий няма платформа за течливост. Директните еластични деформации директно преминават в кривата на еластопластични деформации (фиг. 1.7). Алуминиевата е много пластмаса: удължаване на почивка достига 40 - 50%, но неговата сила е много ниска: \u003d 6 ... 7 kN / cm 2, и условно якост на добив \u003d 2 ... 3 kN / cm 2. Чист алуминий бързо се покрива с твърд оксиден филм, който възпрепятства по-нататъшното развитие на корозията.

Благодарение на много ниската сила, технически чист алуминий в строителните конструкции е доста рядък. Значително увеличение на алуминиевата сила се постига чрез допинг с магнезий, манган, мед, силиций. цинк и някои други елементи.

Времевата съпротивление на алуминиевите алуминий (алуминиеви сплави), в зависимост от състава на легиращи добавки 2 -5 пъти по-високи от технически чист; Въпреки това, относителното удължение по едно и също време, съответно 2 - 3 пъти по-ниско. С увеличаване на температурата, якостта на алуминий се намалява при температури над 300 ° С близо до нула (виж фиг. 1.7).

Характеристика на редица многокомпонентни сплави А1-mg - Si, AL-C - mg, ал-mg-Zn е тяхната способност да увеличат допълнително якостта в процеса на стареене след топлинна обработка; Такива сплави се наричат \u200b\u200bтермично затруднени.

Времевата съпротивление на някои високосистемни сплави (системи AL-mg - ZN) след топлинна обработка и изкуствено стареене надвишава 40 kN / cm2, относителното удължение е само 5-10%. Топлинната обработка на сплавите на двойния състав (Al-Mg, Al-Mn) не води до втвърдяване, такива сплави се наричат \u200b\u200bтермично Unpped.

Увеличаването на условната доходност на продуктите от тези сплави от 1.5 - 2 пъти могат да бъдат постигнати със студена деформация (naigancy), относителното удължение също е значително намалено. Трябва да се отбележи, че индикаторите за всички основни физически свойства на сплавите, независимо от състава на легиращите елементи и държавата, практически не се различават от показателите за чист алуминий.

Корозионната устойчивост на сплави зависи от състава на легиращите добавки, състоянието на доставките и степента на агресивност на външната среда.

Полуфабрикатите от алуминиеви сплави са произведени на специализирани фабрики: листове и панделки - валцуване на няколко маркирани мелници; Тръби и профили - чрез екструзия на хоризонтални хидравлични преси, позволяващи да се получат профили на най-разнообразна форма на раздел, включително със затворени кухини.

На избраната от фабриката полуготови продукти, марката с сплав и състоянието на доставката са посочени: m - мек (отгрява се); N - Nagartovenoyed; H2 - полуготови; T - темперирани и естествено на възраст за 3 - 6 дни при стайна температура; T1 - смекчена и изкуствено на възраст за няколко часа при повишени температури; T4 - не е напълно закалена и естествено награда; T5 - Не е напълно закалено и изкуствено на възраст. Полуготовите продукти, доставени без обработка, нямат допълнително обозначение.

От голям брой алуминиеви марки за употреба в строителството се препоръчват следното:

Термически безpped сплави: AD1 и AMCM; AMG2M и AMG2MN2 (листове); AMG2M (тръби);

Термерно засилени сплави: AD31T1; Ad31t4 и ad31t5 (профили);

1915 и 1915 г.; 1925 и 1925 г.; 1935, 1935T, AD31T (профили и тръби).

Всички горепосочени сплави, с изключение на сплав 1925 г., което се използва само за зашемерени структури, са добре заварени. За отлични части се използва леярната сплав на марката AL8.

Алуминиевите структури, дължащи се на ниска маса, устойчивост на корозия, охлаждаща течност, анти-магнетизъм, липса на искрене, издръжливост и добър тип имат обширни перспективи за употреба в много области на строителство. Въпреки това, поради високата цена, използването на алуминиеви сплави в строителните конструкции е ограничено.

Днес алуминият се използва в почти всички индустрии, започвайки с производството на хранителни ястия и завършва със създаването на фюзеланти на космически кораб. За някои производствени процеси са подходящи само някои алуминиеви марки, които имат определени физикохимични свойства.

Основните свойства на метала са висока топлопроводимост, смъртност и пластичност, устойчивост на корозионно образуване, ниско тегло и ниска омична съпротива. Те са пряко зависими от процента на примесите, включени в неговия състав, както и от технологията за получаване или обогатяване. Съответно, основните алуминиеви марки разпределят.

Видове алуминий

Всички метални марки са описани и въведени в една система от признати национални и международни стандарти: European EN, American Astm и International ISO. В нашата страна, алуминиевата марка се определя от Gost 11069 и 4784. Във всички документи се разглеждат отделно. В същото време самият метал е разделен на марки, а сплавите нямат конкретно определени признаци.

В съответствие с националните и международните стандарти следва да се разграничат два вида незрели алуминиева микроструктура: \\ t

  • висока чистота с процент над 99.95%;
  • техническа чистота, съдържаща около 1% примеси и добавки.

Съединенията от желязо и силиций най-често се считат за примеси. В международния ISO стандарт за алуминий и неговите сплави се подчертава отделна серия.

Алуминиеви марки

Техническият вид материал е разделен на определени печати, които са залегнали за съответните стандарти, например, ad0 според Gost 4784-97. В същото време класификацията включва високочестотен метал, за да не се създаде объркване. Тази спецификация съдържа следните марки:

  1. Първичен (A5, A95, A7E).
  2. Технически (AD1, AD000, ADS).
  3. Деформируем (AMG2, D1).
  4. Леярна (вал10м, AK12PC).
  5. За дезоксидацията на стоманата (AB86, AB97F).

В допълнение, категориите лигатури са разпределени - алуминиеви съединения, които се използват за създаване на сплави със злато, сребро, платина и други благородни метали.

Първичен алуминий

Първичен алуминий (Mark A5) е типичен пример за тази група. Получава се чрез обогатяване на алуминиев оксид. В природата металът в чистата му форма не се дължи на високата си химическа активност. Свързвайки се с други елементи, той образува бауксити, голници и алунити. Впоследствие, от тези руди се получават алуминиев оксид, а от него с помощта на сложни химически физически процеси - чист алуминий.

Gost 11069 създава изисквания за първични алуминиеви марки, които трябва да бъдат отбелязани чрез прилагане на вертикални и хоризонтални ленти от заготовката на различни цветове. Този материал е широко използван в напредналите индустрии, главно там, където се изискват високи технически спецификации от суровините.

Технически алуминий

Техническият алуминий се нарича материал с процент от чужди примеси, по-малки от 1%. Много често те се наричат \u200b\u200bи незаконни. Техническите марки на алуминий съгласно GOSA 4784-97 се характеризират с много ниска якост, но висока антикорозионна устойчивост. Благодарение на отсъствието в състава на легиращите частици на повърхността на метала, бързо се образува защитен оксид филм, който се отличава с стабилност.

Техническите алуминиеви марки също се характеризират с добра топлинна и електрическа проводимост. В тяхната молекулна решетка, практически няма примеси, които разпръскват потока от електрони. Благодарение на тези свойства, материалът се използва активно в инструмента, при производството на отоплително и топлообменно оборудване, осветителни тела.

Деформируем алуминий

Деформируемият алуминий включва материал, който се подлага на топло и студено налягане: валцуване, пресоване, рисуване и други видове. В резултат на пластични деформации се получават полуготови продукти с различни надлъжни участъци: алуминиев бар, листо, лента, печка, профили и др.

Основните марки на деформируемия материал, използвани при вътрешното производство, са дадени в нормативни документи: GOST 4784, Oct1 92014-90, Oct1 90048 и Oct1 90026. Характерна особеност на деформираната суровина е твърда структура на разтвор с голямо съдържание на етектиката - течната фаза, която е в равновесие с две или повече твърди вещества.

Обхватът на деформирания алуминий, както и този, където се използва алуминиевата пръчка, е доста обширна. Използва се както в области, изискващи високи технически характеристики от материали - в строителството и строителството на въздухоплавателни средства като сплав за заваряване.

Леярски алуминий

Марки за леене на алуминий се използват за производство на оформени продукти. Тяхната основна характеристика е комбинация от висока специфична якост и ниска плътност, което ви позволява да хвърляте продукти от сложни форми, без да образувате пукнатини.

Според неговата цел, маркиращите марки обикновено се разделят на групи:

  1. Материали с висок слой (AL2, AL9, AL4M).
  2. Материали с висока якост и топлоустойчивост (AL 19, AL5, AL33).
  3. Вещество с висока антикорозионна устойчивост.

Много често характеристиките на производителността на алуминиевите алуминиеви продукти се повишават от различни видове топлинна обработка.

Алуминий за дезоксидация

Качеството на произведените продукти има влияние и какви са алуминиевите физически свойства. И използването на нискокачествени сортове материал не се ограничава до създаването на полуготови продукти. Много често се използва за deoxine стомана - отстраняване от стопен кислород, който се разтваря в него и увеличава механичните свойства на метала. За да извършите този процес, най-често се използват марките AB86 и AB97F.