Термическая обработка стали.

Простейшим видом термической обработки является нормализация. Структура стали получается более упорядоченной, снимаются внутренние напряжения.

При быстром остывании стали, нагретой до температуры, превосходящей температуру фазового превращения, получается закалка. Структуры, образующиеся после закалки, придают стали высокую прочность. Однако пластичность ее снижается, а склонность к хрупкому разрушению повышается.

Для регулирования механических свойств закаленной стали и образования желаемой структуры производится её отпуск, т.е. нагрев до температуры, при которой происходят желательное структурное превращение, выдержка при этой температуре в течение необходимого времени и затем медленное остывание.

 

Коррозия стальных конструкций.

Под действием влажной среды или атмосферы, загрязненной агрессивными газами, сталь коррозирует (окисляется), что постепенно приводит к ее полному разрушению.

Виды коррозий:

Сплошная коррозия- равномерна по всей поверхности с постепенным проникновением в глубь металла.

Коррозия пятнами - характерна небольшой глубиной проникновения коррозии.

Язвенная коррозия- появление на поверхности конструкции отдельных или мно­жественных повреждений.

Точечная коррозия- характерна разрушением в виде отдельных мелких и глубоких язв.

Межкристаяличная коррозия- равномерное распределением множественных трещин на больших участках поверхности конструкций.

Коррозионное растрескивание - образование еди­ничных и множественных трещин.

Повышение коррозионной стойкости металлических конструкций достигается включением в сталь специальных легирующих элементов, периодическим покрытием конструкций защитными пленками (лаки, краски, и т.п.), а также выбором рациональной конструктивной формы элементов (без щелей и пазух), удобной для очистки и защиты.

 

Понятие о сортаменте первичных элементов из сталей.

Сортаментом профилей (изделий) называется перечень профилей (изделий) од­ного определенного вида с указанием их формы, размеров, массы единицы длины, геометрических характеристик, допускаемых отклонений по размерам и форме, а также условий поставки. Сортаменты составляются обычно в порядке возрастания основных размеров профилей. Сортаменты оформля­ются в виде государственных стандартов (ГОСТ) или ведомственных технических условий (ТУ). В сортаментах профилей специального назначения форма, размеры, характеристики профилей и их общее количество определяются в соответствии с конкретными условиями их использования.

 

Работа монокристалла железа.

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что сдвинуть одну часть монокристалла железа значительно легче, чем оторвать. Поэтому пластические деформации в зернах железа протекают путем сдвига. Установлено, что сдвиг происходит по плоскостям, наиболее густо усеянным атомами по направлению большой диагонали.

Различают четыре вида дефектов кристаллической решетки: точечные, линейные, поверхностные и объемные.

Для повышения прочности материалов можно идти по двум направлениям: первое - уменьшение числа дефектов кристаллической структуры и приближение к идеальной структуре; второе - направленное изменение кристаллической решетки и повышение плотности дислокаций, например с помощью легирования, предварительной пластической деформации и т.д.

Явление хрупкости в сталях.

Хрупкость – способность разрушаться при малых деформациях

К условиям, способствующим появлению хрупкости, относятся явления, вызывающие наклеп, старение, неравномерность в распределении напряжений, а также различные температурные изменения. Хрупкое состояние материала часто способствует появлению трещин и приводит к разрушению конструкции.

НаклепЕсли сталь подвергнуть растяжению до пластического состояния и затем разгрузить, то появится остаточная деформация.

Усталость металла

Усталостью металла называется явление разрушения его под действием многократно повторенной переменной нагрузки при значениях напряжений ниже предела прочности (например, разрушение проволоки при многократных перегибах).

И т.д.

 

Старение стали.

При благоприятных обстоятельствах углерод выделяется и располагается между зернами феррита, а также группируется у различных дефектов кристаллической решетки. Это приводит к повышению предела текучести и временного сопротивления и уменьшению пластичности и сопротивления хрупкому разрушению. Наряду с углеродом выделяются азот и карбиды других элементов, которые производят аналогичное действие. Эта перестройка структуры и изменение прочности и пластичности происходят в течение достаточно длительного времени, поэтому такое явление называется старением.

Старению способствуют: а) развитие деформаций; б) физико-химическое старение, температурные колебания. Невысоким нагревом можно резко усилить процесс старения.

При пластическом деформировании и последующем небольшом нагреве интенсивность старения резко повышается. Поскольку старение понижает сопротивление динамическим воздействиям и хрупкому разрушению, оно рассматривается как явление отрицательное. Наиболее подвержены старению стали, загрязненные и насыщенные газами.