Требования к материалам для стальных конструкций – ROYAL GROUP

1. Сила
Показатели прочности стали включают предел упругости, предел текучести и предел прочности на растяжение. Проектирование основывается на пределе текучести стали. Высокий предел текучести позволяет уменьшить вес конструкции, сэкономить сталь и снизить затраты. Предел прочности на растяжение — это максимальное напряжение, которое сталь может выдержать до разрушения. В этот момент конструкция теряет свои эксплуатационные характеристики из-за пластической деформации, но деформация конструкции достаточно велика, и она не разрушается, что должно соответствовать требованиям к конструктивной устойчивости к редким землетрясениям.
2. Пластичность
Пластичность стали обычно относится к свойствам, позволяющим осуществлять значительную пластическую деформацию без разрушения после превышения напряжения предела текучести. Основными показателями пластической деформации стали являются удлинение и усадка сечения u.
3. Характеристики холодной гибки
Холодная гибка стали — это показатель сопротивления стали растрескиванию при пластической деформации в процессе изгиба при нормальной температуре. Определение холодной гибки стали осуществляется путем испытания деформационных свойств стали при заданной степени изгиба в ходе эксперимента по холодной гибке.
4. Ударная вязкость
Ударная вязкость стали — это способность стали поглощать механическую кинетическую энергию в процессе разрушения под воздействием ударной нагрузки. Это механическое свойство, измеряющее влияние сопротивления стали ударной нагрузке при резке и способное привести к хрупкому разрушению из-за низкой температуры и концентрации напряжений. Как правило, показатель ударной вязкости стали определяется путем испытания на удар стандартного образца.
5. Качество сварки
Сварочные характеристики стали определяются как характеристики сварного соединения, полученные при постоянных условиях сварки. Сварочные характеристики можно разделить на два вида: характеристики сварки в процессе сварки и характеристики сварки в процессе эксплуатации. Характеристики сварки в процессе сварки относятся к отсутствию термических трещин или трещин от усадки при охлаждении в сварном шве и в металле, прилегающем к сварному шву, в процессе сварки. Хорошие характеристики сварки означают отсутствие трещин в сварном шве и прилегающем к нему основном металле при определенных условиях сварки. Характеристики сварки с точки зрения эксплуатационных характеристик относятся к ударной вязкости сварного шва и пластичности в зоне термического воздействия. Требуется, чтобы механические свойства стали в сварном шве и зоне термического воздействия были не ниже, чем у основного материала. В нашей стране используются методы испытаний сварных характеристик в процессе сварки, а также методы испытаний сварных характеристик при эксплуатации.
6. Долговечность
На долговечность стали влияет множество факторов. Во-первых, коррозионная стойкость стали низкая, поэтому необходимо принимать защитные меры для предотвращения коррозии и ржавчины стали. К таким мерам относятся: регулярный уход за стальным лакокрасочным покрытием, использование оцинкованной стали, защита от кислот, щелочей, солей и других сильных коррозионных сред, применение специальных защитных мер, например, на конструкциях морских платформ используется «анодная защита» для предотвращения коррозии оболочки, на которую крепятся цинковые слитки; электролит морской воды автоматически вызывает коррозию цинкового слитка, тем самым сохраняя функциональность стальной оболочки. Во-вторых, поскольку сталь под воздействием высоких температур и длительных нагрузок теряет прочность на разрушение в большей степени, чем прочность в кратковременном режиме, поэтому для определения долговечности стали при длительном воздействии высоких температур сталь со временем затвердевает и становится хрупкой – это явление известно как старение. Необходимо проверять ударную вязкость стали при низких температурах и нагрузках.