Специальные главы материаловедения для сварщиков. Гнюсов С.Ф. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Пути повышения прочности и хладостойкости
конструкционных сталей
Повышение прочности сталей – это основной путь снижения ме-
таллоемкости конструкций в строительстве и изделий в машинострое-
нии.
Использование высокопрочных сталей позволяет экономить ме-
талл и повышает надежность и долговечность машин, механизмов и ме-
таллоконструкций. Так, например, при замене углеродистой стали на
низколегированные с более высокой прочностью при увеличении преде-
ла текучести (основной расчетной характеристики при проектировании
металлоконструкций и сооружений в строительстве) от 250МПа (угле-
родистая Ст3) до 400 МПа (низколегированная сталь 16Г2АФ) расход
металла уменьшается на 30-50 %.
Высокопрочные стали должны иметь не только высокие проч-
ностные свойства – σ
в
, σ
т
, σ
упр
σ
0,01
, но и достаточную пластичность (δ,
ψ) и вязкость (К
Ic
, T
50
, a
т
и др.). Повышение прочностных характеристик
конструкционных сталей, как правило, сопровождается ухудшением па-
раметров, определяющих вязкость материала. В этом случае высоко-
прочный материал может разрушаться при малых нагрузках вследствие
образования в нем хрупкой трещины. В связи с этим надежность стали в
конструкции и изделии, как правило, нельзя оценить какой-либо меха-
нической характеристикой, она определяется конструктивной прочно-
стью – комплексом механических свойств, находящихся в тесной взаи-
мосвязи с эксплуатационной прочностью изделий.
В каждом отдельном случае этот комплекс свойств может вклю-
чать различные характеристики.
В большинстве случаев конструкционные стали должны иметь
высокую прочность при растяжении и малую склонность к хрупким раз-
рушениям.
Так, для конструкционных сталей, применяемых в строительстве
и машиностроении, конструктивная прочность характеризуется преде-
лом текучести, коэффициентом вязкости разрушения или температурой
полухрупкости, определяемой по 50%-ной волокнистой составляющей в
изломе (Т
50
). Для многих конструкционных сталей вязкие свойства бо-
лее удобно оценивать по температуре Т
50
, чем по коэффициенту К
Iс
, так
как определение этого коэффициента при σ
т
меньше 1000 МПа затруд-
нено (требует испытания образцов больших толщин).
Представляется важным отметить, какой уровень прочности (σ
т
)
достигнут на железе и сплавах на его основе в настоящее время. Теоре-
27

Страницы