Модуль упруГОСТи нержавеющей стали - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Модуль упруГОСТи нержавеющей стали

Модуль упругости стали

Одной из главных задач инженерного проектирования является выбор материала конструкции и оптимального сечения профиля. Необходимо найти тот размер, который при минимально возможной массе будет обеспечивать сохранение формы системы под воздействием нагрузки.

Например, какой номер стального двутавра использовать в качестве пролетной балки сооружения? Если взять профиль размерами ниже требуемого, то гарантировано получим разрушение строения. Если больше, то это ведет к нерациональному использованию металла, а, следовательно, утяжелению конструкции, усложнению монтажа, увеличению финансовых затрат. Знание такого понятия как модуль упругости стали даст ответ на вышепоставленный вопрос, и позволит избежать появления данных проблем на самом раннем этапе производства.

Общее понятие

Модуль упругости (также известный как модуль Юнга) – один из показателей механических свойств материала, который характеризует его сопротивляемость деформации растяжения. Другими словами, его значение показывает пластичность материала. Чем больше модуль упругости, тем менее будет растягиваться какой-либо стержень при прочих равных условиях (величина нагрузки, площадь сечения и прочее).

В теории упругости модуль Юнга обозначается буквой Е. Является составной частью закона Гука (закона о деформации упругих тел). Связывает напряжение, возникающее в материале, и его деформацию.

Согласно международной стандартной системе единиц измеряется в МПа. Но на практике инженеры предпочитают использовать размерность кгс/см2.

Определение модуля упругости осуществляется опытным путем в научных лабораториях. Суть данного способа заключается в разрыве на специальном оборудовании гантелеобразных образцов материала. Узнав напряжение и удлинение, при котором произошло разрушение образца, делят данные переменные друг на друга, тем самым получая модуль Юнга.

Отметим сразу, что таким методом определяются модули упругости пластичных материалов: сталь, медь и прочее. Хрупкие материалы – чугун, бетон – сжимают до появления трещин.

Дополнительные характеристики механических свойств

Модуль упругости дает возможность предугадать поведение материла только при работе на сжатие или растяжение. При наличии таких видов нагрузок как смятие, срез, изгиб и прочее потребуется введение дополнительных параметров:

  • Жесткость есть произведение модуля упругости на площадь поперечного сечения профиля. По величине жесткости можно судить о пластичности уже не материала, а узла конструкции в целом. Измеряется в килограммах силы.
  • Относительное продольное удлинение показывает отношение абсолютного удлинения образца к общей длине образца. Например, к стержню длиной 100 мм приложили определенную силу. Как результат, он уменьшился в размере на 5 мм. Деля его удлинение (5 мм) на первоначальную длину (100 мм) получаем относительное удлинение 0,05. Переменная является безразмерной величиной. В некоторых случаях для удобства восприятия переводится в проценты.
  • Относительное поперечное удлинение рассчитывается аналогично вышепредставленному пункту, но вместо длины здесь рассматривается диаметр стержня. Опыты показывают, что для большинства материалов поперечное удлинение в 3-4 раза меньше, чем продольное.
  • Коэффициент Пуансона есть отношение относительной продольной деформации к относительной поперечной деформации. Данный параметр позволяет полностью описать изменение формы под воздействием нагрузки.
  • Модуль сдвига характеризует упругие свойства при воздействии на образец касательных напряжений, т. е. в случае, когда вектор силы направлен под 90 градусов к поверхности тела. Примерами таких нагрузок является работа заклепок на срез, гвоздей на смятие и прочее. По большому счету, модуль сдвига связан с таким понятием как вязкость материла.
  • Модуль объемной упругости характеризуется изменением объема материала для равномерного разностороннего приложения нагрузки. Является отношением объемного давления к объемной деформации сжатия. Примером такой работы служит опущенный в воду образец, на который по всей его площади воздействует давление жидкости.

Помимо вышесказанного необходимо упомянуть, что некоторые типы материалов имеют различные механические свойства в зависимости от направления нагрузки. Такие материалы характеризуются как анизотропные. Яркими примерами служит древесина, слоистые пластмассы, некоторые виды камня, ткани и прочее.

У изотропных материалов механические свойства и упругая деформация одинаковы в любом направлении. К ним относят металлы (сталь, чугун, медь, алюминий и прочее), неслоистые пластмассы, естественные камни, бетон, каучук.

Значение модуля упругости

Необходимо заметить, что модуль Юнга не является постоянной величиной. Даже для одного и того же материала он может колебаться в зависимости от точек приложения силы.

Некоторые упруго – пластичные материалы обладают более или менее постоянным модулем упругости при работе как на сжатие, так и на растяжение: медь, алюминий, сталь. В других случаях упругость может изменяться исходя из формы профиля.

Вот примеры значений модуля Юнга (в миллионах кгссм2) некоторых материалов:

  • Чугун белый – 1,15.
  • Чугун серый -1,16.
  • Латунь – 1,01.
  • Бронза – 1,00.
  • Кирпичная каменная кладка – 0,03.
  • Гранитная каменная кладка – 0,09.
  • Бетон – 0,02.
  • Древесина вдоль волокон – 0,1.
  • Древесина поперек волокон – 0,005.
  • Алюминий – 0,7.

Рассмотрим разницу в показаниях между модулями упругости для сталей в зависимости от марки:

  • Стали конструкционные высокого качества (20, 45) – 2,01.
  • Стали обычного качества (Ст.3, Ст.6) – 2,00.
  • Стали низколегированные (30ХГСА, 40Х) – 2,05.
  • Стали нержавеющие (12Х18Н10Т) – 2,1.
  • Стали штамповые (9ХМФ) – 2,03.
  • Стали пружинные (60С2) – 2,03.
  • Стали подшипниковые (ШХ15) – 2,1.

Также значение модуля упругости для сталей изменяется исходя из вида проката:

  • Проволока высокой прочности – 2,1.
  • Плетенный канат – 1,9.
  • Трос с металлическим сердечником – 1,95.

Как видим, отклонения между сталями в значениях модулей упругой деформации имеют небольшую величину. Поэтому в большинстве инженерных расчетов можно пренебречь погрешностями и брать значение Е=2,0.

Модуль упруГОСТи нержавеющей стали

Необходимо проверить сечение колонны, выполненной из двутавра 20К1 по СТО АСЧМ 20-93 из стали С235.

Сжимающее усилие: N=600кН.

Высота колонны: L=4,5м.

Решение.
Расчетное сопротивление стали С235: Ry=230Н/мм 2 = 23,0 кН/см 2 .
Модуль упругости стали С235: Е=2,06х10 5 Н/мм 2 .
Коэффициент условия работы для колонн общественных зданий при постоянной нагрузке γc= 0,95.
Площадь сечения элемента находим по сортаменту для двутавра 20К1: А=52,69 см

Примеры:

Модуль упругости стали в кгссм2, примеры

Одной из главных задач инженерного проектирования является выбор материала конструкции и оптимального сечения профиля. Необходимо найти тот размер, который при минимально возможной массе будет обеспечивать сохранение формы системы под воздействием нагрузки.

Читайте также:  Воронение нержавеющей стали в домашних условиях

Например, какой номер стального двутавра использовать в качестве пролетной балки сооружения? Если взять профиль размерами ниже требуемого, то гарантировано получим разрушение строения. Если больше, то это ведет к нерациональному использованию металла, а, следовательно, утяжелению конструкции, усложнению монтажа, увеличению финансовых затрат. Знание такого понятия как модуль упругости стали даст ответ на вышепоставленный вопрос, и позволит избежать появления данных проблем на самом раннем этапе производства.

Общее понятие

Модуль упругости (также известный как модуль Юнга) – один из показателей механических свойств материала, который характеризует его сопротивляемость деформации растяжения. Другими словами, его значение показывает пластичность материала. Чем больше модуль упругости, тем менее будет растягиваться какой-либо стержень при прочих равных условиях (величина нагрузки, площадь сечения и прочее).

В теории упругости модуль Юнга обозначается буквой Е. Является составной частью закона Гука (закона о деформации упругих тел). Связывает напряжение, возникающее в материале, и его деформацию.

Согласно международной стандартной системе единиц измеряется в МПа. Но на практике инженеры предпочитают использовать размерность кгс/см2.

Определение модуля упругости осуществляется опытным путем в научных лабораториях. Суть данного способа заключается в разрыве на специальном оборудовании гантелеобразных образцов материала. Узнав напряжение и удлинение, при котором произошло разрушение образца, делят данные переменные друг на друга, тем самым получая модуль Юнга.

МатериалМодули упругости, МПаКоэффициент
ПуассонаМодуль Юнга
EМодуль сдвига
GЧугун белый, серый
Чугун ковкий(1,15. 1,60)·10 5
1,55·10 54,5·10 4
–0,23. 0,27
–Сталь углеродистая
Сталь легированная(2,0. 2,1)·10 5
(2,1. 2,2)·10 5(8,0. 8,1)·10 4
(8,0. 8,1)·10 40,24. 0,28
0,25. 0,30Медь прокатная
Медь холоднотянутая
Медь литая1,1·10 5
1,3·10 5
0,84·10 54,0·10 4
4,9·10 4
–0,31. 0,34

–Бронза фосфористая катаная
Бронза марганцовистой катаная
Бронза алюминиевая литая1,15·10 5
1,1·10 5
1,05·10 54,2·10 4
4,0·10 4
4,2·10 40,32. 0,35
0,35
–Латунь холоднотянутая
Латунь корабельная катаная(0,91. 0,99)·10 5
1,0·10 5(3,5. 3,7)·10 4
–0,32. 0,42
0,36Алюминий катаный
Проволока алюминиевая тянутая
Дюралюминий катаный0,69·10 5
0,7·10 5
0,71·10 5(2,6. 2,7)·10 4

2,7·10 40,32. 0,36

–Цинк катаный0,84·10 53,2·10 40,27Свинец0,17·10 50,7·10 40,42Лед0,1·10 5(0,28. 0,3)·10 4–Стекло0,56·10 50,22·10 40,25Гранит0,49·10 5––Известняк0,42·10 5––Мрамор0,56·10 5––Песчаник0,18·10 5––Каменная кладка из гранита
Каменная кладка из известняка
Каменная кладка из кирпича(0,09. 0,1)·10 5
0,06·10 5
(0,027. 0,030)·10 5–

––

–Бетон при пределе прочности, МПа:
10
15
20(0,146. 0,196)·10 5
(0,164. 0,214)·10 5
(0,182. 0,232)·10 5–

–0,16. 0,18
0,16. 0,18
0,16. 0,18Древесина вдоль волокон
Древесина поперек волокон(0,1. 0,12)·10 5
(0,005. 0,01)·10 50,055·10 4
––
–Каучук0,00008·10 5–0,47Текстолит(0,06. 0,1)·10 5––Гетинакс(0,1. 0,17)·10 5––Бакелит(2. 3)·10 3–0,36Висхомлит (ИМ-44)(4,0. 4,2)·10 3–0,37Целлулоид(1,43. 2,75)·10 3–0,33. 0,38

Показатель предела нагрузки на сталь — модуль упругости Юнга

До того, как взять в работу какой-то строительный материал, необходимо изучить его прочностные данные и возможное взаимодействие с другими веществами и материалами, их сочетаемость в плане адекватного поведения при одинаковых нагрузках на конструкцию. Определяющая роль для решения этой задачи отводится модулю упругости – его называют ещё модулем Юнга.

Высокая прочность стали позволяет использовать её при строительстве высотных зданий и ажурных конструкций стадионов и мостов. Добавки в сталь некоторых веществ, влияющих на её качество, называют легированием, и эти добавки могут увеличить прочность стали в два раза. Модуль упругости стали легированной гораздо выше, чем обычной. Прочность в строительстве, как правило, достигается подбором площади сечения профиля в силу экономических причин: высоколегированные стали имеют более высокую стоимость.

Далее, будет рассмотрено значение термина, изменчивость его для стали различных сортов. Для сравнения будут приведены значения модуля других материалов.

Физический смысл

Модуль упругости

Модуль упругости (модуль Юнга) E – характеризует сопротивление материала растяжению/сжатию при упругой деформации, или свойство объекта деформироваться вдоль оси при воздействии силы вдоль этой оси; определяется как отношение напряжения к удлинению. Часто модуль Юнга называют просто модулем упругости.

1 кгс/мм 2 = 10 -6 кгс/м 2 = 9,8·10 6 Н/м 2 = 9,8·10 7 дин/см 2 = 9,81·10 6 Па = 9,81 МПа

Модуль упруГОСТи нержавеющей стали

Увеличить фотографию
Задайте вопрос по данному товару

EN 1.4509 / ASTM TYPE 441 – ферритная, стабилизированная нержавеющая сталь титаном и ниобием. Высокое содержание хрома делает эту марку в некоторых случаях подходящей в качестве замены стандартных аустенитных марок.

Основными областями применения данной марки являются трубные изделия для автомобильной промышленности и технологического оборудования, такого, как теплообменники. Этот материал используется также в архитектуре, например, при изготовлении лифов и дверных рам. Кроме того, в сферу применения входят различные несущие элементы в сфере общественного питания и домашнего хозяйства.

Стандарт/маркаТиповой химический состав, %
Углерод
С
Кремний
Si
Марганец
Mn
Никель
Ni
Сера
S
Фосфор
Р
Хром
Cr
Титан + Ниобий
Ti + Nb
Азот
N
EN 10088-2 1.45090.0218.00.6

Механические свойства при комнатной температуре

Стандарт /маркаМеханические свойства (минимальные значения, если не указано иное)
Временное сопротивление
σ в / Rp 02 , Н/мм 2
Предел Текучести
σ Т / Rm, Н/мм 2
Относительное удлинение
δ, А, %
EN 1.4509250430…63018
UNS S4394025043018
UNS S4393220541522
ПлотностьМодуль упругостиТепловое расширение
при 100 °C
ТеплопроводностьМагнитные свойства
кг/дм 3ГПа10 -6 /°CВт/м°C
7.722010.025да

Краткое ознакомление с компанией

Компания с ограниченной ответственностью «Шанхайская металлическая корпорация “Бочжун”» была создана в 2006 году, и в 2015 году официально основана холдинговая компания с ограниченной ответственностью «Металлическая корпорация “Бочжун” (Гонконг)». В настоящее время корпорация уже создала в Шанхае и Гонконге 6 дочерних компаний со стопроцентным или совместным участием. Постоянно поддерживаются прекрасные партнерские отношения с большим количеством поставщиков и большинством конечных клиентов в Китае и других странах.

06ХН28МДТ (ЭИ943, AISI 904L)

Сплав коррозионностойкий на железоникелевой основе 06ХН28МДТ (ЭИ943, AISI 904L)

Применение сплава 06ХН28МДТ

Сплав 06ХН28МДТ применяется для изготовления сварной химической аппаратуры (реакторы, теплообменники, трубопроводы, емкости) работающей при температуре до 80 °С в серной кислоте (кроме 55 %), экстракционной фосфорной, уксусной и других средах повышенной агрессивности в производстве сложных минеральных удобрений.
Сплав выплавляют в дуговых электрических печах.

ГОСТы и ТУ на сплав 06ХН28МДТ

ГОСТ 1133-71 “Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент”;
ГОСТ 25054-81 “Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия.”;
ГОСТ 4986-79 “Лента холоднокатаная из коррозионно-стойкой и жаростойкой стали. Технические условия”;
ГОСТ 5582-75 “Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий, жаростойкий и жаропрочный. Технические условия”;
ГОСТ 5632-72 “Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки”;
ГОСТ 5949-75 “Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия”;
ГОСТ 7350-77 “Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия”;
ГОСТ 9940-81 “Трубы бесшовные горячедеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия”;
ГОСТ 9941-81 “Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали. Технические условия”;
ТУ 14-3-763-78 ;
ТУ 14-3-822-79 ;
ГОСТ 4405-75 “Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.”;
ГОСТ 14955-77 “Сталь качественная круглая со специальной отделкой поверхности. Технические условия.”;
ГОСТ 2590-2006 “Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.”;
ГОСТ 2591-2006 “Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент.”;
ГОСТ 7417-75 “Сталь калиброванная круглая. Сортамент.”;
ГОСТ 4405-75 “Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент.”;
ГОСТ 8559-75 “Сталь калиброванная квадратная. Сортамент.”;
ГОСТ 8560-78 “Прокат калиброванный шестигранный. Сортамент.”;
ГОСТ 1133-71 “Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент.”;
ГОСТ 5632-72 “Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.”;
ГОСТ 103-2006 “Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент.”;
ГОСТ 5949-75 “Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия.”;
ТУ 14-11-245-88 “Профили стальные фасонные высокой точности. Технические условия.”;
ОСТ 3-1686-90 “Заготовки из конструкционной стали для машиностроения. Общие технические условия.”;

Характеристика материала. Сталь 06ХН28МДТ (ЭИ943, AISI 904L)

Химический состав в % материала 06ХН28МДТ (ЭИ943). ГОСТ 5632-72

Механические свойства стали 06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т ЭИ943, AISI 904L )при Т=20oС

Механические свойства стали 06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т ЭИ943, AISI 904L ) при низких и повышенных температурах (лист 12,0 мм, закалка с 1050 °С)

Механические свойства стали 06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т ЭИ943, AISI 904L) при высоких температурах (лист 16,0 мм, закалка с 1050 °С в воде)

Механические свойства стали 06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т ЭИ943, AISI 904L) при 20 °С в зависимости от степени холодной пластической деформации

Общая характеристика стали 06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т ЭИ943, AISI 904L)

Аналоги специальных коррозионностойких аустенитных ( супер-аустенитнтная нержавейка) сталей, предназначенных для эксплуатации в средах, подверженных высокоагрессивной влажной или высокотемпературной коррозии, а также для областей применения, в которых требуется сочетание высокой прочности и коррозионной стойкости

Физические характеристики стали 06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т ЭИ943, AISI 904L) при Т=0-900 град Цельсия

Основные технические сведения об AISI 304 / 304L

Нержавеющая сталь марки AISI 304 имеет широкую сферу применения и большой спрос у потребителей, поскольку является универсальным продуктом. AISI 304 обладает лучшими (относительно других марок) показателями по свариваемости и сопротивлению коррозии и окислению. Сталь этой марки обладает отличными низкотемпературными свойствами и одновременно рекомендована к использованию при высоких температурах (в случае межкристаллической коррозии). Среди множества других сплавов ее также выделяют механические свойства, химический состав и относительно невысокая стоимость.

Сферы применения

Устойчивость к коррозии и широкие температурные возможности позволяют использовать AISI 304 в различных областях стальной индустрии и коммерции. Среди множества сфер применения выделяются:

  • горнодобывающая, химическая и криогенная промышленность;
  • пищевая (в т.ч. молокообрабатывающая) и фармацевтическая промышленность;
  • транспортировка разных видов жидкостей и сухих веществ в контейнерах и резервуарах.

Обширные возможности марки AISI 304

В процессе производства стали могут быть приданы различные свойства, благодаря чему она получает дальнейшее многообразное применение:

  • улучшенная свариваемость;
  • глубокая вытяжка, ротационная вытяжка;
  • формовка растяжением;
  • повышенная прочность, нагартовка;
  • жаростойкость C, Ti (углерод, титан);
  • механическая обработка.
CMnPSSiCrNi
3040.08 max2.0 max0.045 max0.030 max1.0 max18.0 до 20.08.0 до 10.50
304L0.03 max8.0 – 12.0

Типичные свойства в отожженном состоянии

Приведенные данные отражают особенности (типичные свойства) конкретного заводского производства и не могут расцениваться как минимальные значения для всей спецификации.

Механические свойства при комнатной температуре

304304L
ТипичнMinТипичнMin
Rp m
Предел прочности (при растяжении), N/mm2
600515590485
Rp0,2
Предел Упругости, (0.2 %), (текучесть), N/mm2
310205310170
A5
относительное удлинение, %
60406040
Твердость по Бринеллю – НВ170170
Усталостная прочность, N/mm2240240

Если требуется увеличить прочность аустенитной стали, можно применить следующие методы:

  • добавление азота (например, 304LN)
  • формоупрочнение на заводе (дрессировочная прокатка; нагартовка; растяжение; давление).

Нержавеющая сталь с высоким содержанием азота широко применяется при транспортировке жидкостей и веществ в резервуарах, контейнерах и колоннах; большая прочность (Rp 0,2) позволяет сэкономить на расходах на материалы за счет уменьшения толщины стенки емкости.

Методы формоупрочнения стали на заводе позволяют применять ее при производстве транспорта в качестве формовочных плит, а также при производстве цепей и опорных элементов, сварных труб, планок и обручей для кегов.

СВОЙСТВА ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Вся приведенная ниже информация относится только к марке 304; данные по 304L отсутствуют вследствие значительного уменьшения прочности при температуре выше 425°С.

Предел прочности при повышенных температурах

Температура, °С6007008009001000
Rp m
Предел прочности (при растяжении), N/mm
3802701709050

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре (деформация в 1% за 10 000 часов)

Температура, °С550600650700800
Rp1,0
1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2
12080503010

Максимум рекомендованных температур обслуживания (температура образования окалины)

  • непрерывное воздействие 925°C
  • прерывистые воздействия 850°C

Свойства при низких температурах (для марок 304 / 304L)

ТемператураoC-78-161-196
Rp m
Предел прочности (при растяжении), N/mm2
N/mm21100/9501450/12001600/1350
Rp0,2
Предел Упругости, (0.2 %), (условный предел текучести) N/mm2
N/mm2300/180380/220400/220
Ударная вязкостьJ180/175160/160155/150

СОПРОТИВЛЕНИЕ КОРРОЗИИ

  1. Кислотные среды

(примеры (наиболее общие значения) приводятся для ряда кислот и их растворов)

Температура,C2080
Концентрация, % к массе10204060801001020406080100
Серная Кислота22221222222
Азотная Кислота212
Фосфорная Кислота212
Муравьиная Кислота1221
  1. 0 = высокая степень защиты = скорость коррозии менее 100 мм/год
  2. 1 = частичная защита =скорость коррозии от 100 до 1000 мм/год
  3. 2 = кислотоустойчивость отсутствует = скорость коррозии свыше 1000 мм/год
  • Атмосферные воздействия

    В таблице ниже марка 304 сравнивается с другими металлами при различных атмосферных воздействиях (коррозийная скорость берется из расчета неблагоприятного воздействия на металл в течение 10 лет).

    Окружающая средаСкорость коррозии(mm/год)
    AISI 304Aлюминий-3SУглеродистая сталь
    Сельская0.00250.00255.8
    Морская0.00760.43234.0
    Индустриальная Морская0.00760.68646.2

    ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА

    Эксперимент проводился при высоких температурах в диапазоне от 1010°С до 1120°С с дальнейшим охлаждением в воде или воздухе (быстрый отпуск). Согласно исследованиям сопротивление оказывалось оптимальным при отжиге при температуре 1070°С с последующим быстрым охлаждением.

    Отпуск (снятие напряжения)

    Исследования проводились в течение часа для марки 304L при температуре 450–600°C в при минимальном риске сенситизации. Рекомендованная температура 400°С (максимальный температурный режим).

  • Горячая обработка (интервал ковки)
    1. Начальная температура: 1150–1260°C.
    2. Конечная температура: 900–925°C.

    При любой горячей обработке применяется метод отжига. Особое внимание следует уделить времени прогрева нержавеющей стали для достижения однородности прогрева: нержавейка прогревается примерно в 12 раз дольше, чем углеродистые стали.

    ХОЛОДНАЯ ОБРАБОТКА

    Благодаря таким качествам, как прочность, пластичность и упругость марки 304 и 304L широко применяются при холодной обработке. В качестве методов используются формовка растяжением, изгиб или ротационная и глубокая вытяжка.

    При использовании метода формовки используются те же машины и инструменты, что и при работе с углеродистой сталью, но с приложением большей силы (на 50–100%). Причина в том, что при формовке аустенитной стали свойственно усиленное упрочнение.

    Примерные пределы изгиба (s = толщина листа, r = радиус изгиба):

    7.5. Сопротивление материалов

    Модуль Юнга (модуль упругости первого рода) Е, МПа, Н/мм 2 — постоянная упругости в законе Гука в пределах, когда деформация пропорциональна напряжению.

    Модуль Юнга численно равен напряжению, увеличивающему длину образца в два раза: для стали, Ест = (2,0-2,2)×10 5 МПа; для чугуна, Еч = 1,2×10 5 МПа;
    для меди, Ем = 1,0×10 5 МПа; для алюминия, Еал = 0,6×10 5 МПа; для каната, Ек = (1,1-1,7)×10 5 МПа: канат с органическим сердечником, Ео = (1,1-1,3)×10 5 МПа; канат с металлическим сердечником, Емет = 1,4×10 5 МПа; канат закрытый, Ез = 1,7×10 5 МПа.

    Закон Гука: возникающее удлинение образца Δl под действием внешней силы Р пропорционально величине действующей силы, первоначальной длине l и обратно пропорционально площади поперечного сечения S:

    Δl = (l × Р) / (Е × S) или р = Е × ε,

    где р = Р / S — напряжение; ε = Δl / l — относительная продольная деформация.

    Материалы разделяются на хрупкие и пластичные. Хрупкие вещества
    разрушаются при очень малых относительных удлинениях. Хрупкие материалы обычно выдерживают, не разрушаясь, большее сжатие, чем растяжение.

    Совместно с деформацией растяжения наблюдается уменьшение диаметра образца. Если Δd — изменение диаметра образца, то ε1 = Δd / d принято называть относительной поперечной деформацией. Абсолютная величина μ = ε1 / ε носит название коэффициента поперечной деформации — коэффициента Пуассона. Коэффициент Пуассона для стали: μст = 0,3.

    Сдвиг — деформация, при которой все слои тела, параллельные некоторой плоскости, смещаются друг относительно друга.

    Закон Гука для деформации сдвига: р = G × α, где G — модуль сдвига;
    α — угол сдвига (относительный сдвиг). Модуль упругости стали при сдвиге:
    Gст = 0,8×10 5 МПа.

    Соотношение между упругими постоянными: G = Е / 2 × (1 + μ).

    Температурный коэффициент линейного расширения — величина, равная среднему (в интервале температур [0; t] °С) относительному удлинению тела (град -1 ): α = (l1 – l) / (t × l). Температурный коэффициент линейного
    расширения: для стали, αст = (11-12)×10 -6 град -1 ; для меди, αм = 16,5×10 -6 град -1 ;
    для алюминия, αал = 23,0×10 -6 град -1 .

    Отсутствие тепловых зазоров приводит к возникновению значительных сил, определяемых площадью сечения вала:

    где E — модуль Юнга, МПа; S — площадь сечения вала, м 2 ; α — коэффициент линейного расширения, град -1 ; Δt — повышение температуры, °С.

    Предел текучести — напряжение, при котором появляется текучесть (увеличение деформации без увеличения деформирующей силы). Предел текучести: рядовая сталь, σт = 200 МПа; сталь средней прочности, σт = 400 МПа; легированная сталь, σт = 800 МПа.

    Предел упругости — напряжение, при котором остаточные деформации впервые достигают некоторой величины, характеризуемой определенным допуском, устанавливаемым техническими условиями.

    Предел прочности — напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке,
    предшествовавшей разрушению образца.

    Усталость — процесс постепенного возникновения и развития трещины в материале под воздействием многократно повторяющихся силовых
    воздействий.

    Предел выносливости — наибольшее напряжение, которое может выдержать материал при заданном числе циклов нагружения.

    Ползучесть — нарастание во времени пластической деформации материала при силовых воздействиях, меньших чем те, которые вызывают остаточную деформацию.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector