Materijalni zahtjevi za čelične konstrukcije

Čelične konstrukcije su tijekom uporabe izložene različitim vrstama sila (opterećenja, neravnomjerno slijeganje temelja, promjene temperature itd.). Stoga čelik koji se koristi mora imati izvrsna mehanička svojstva (čvrstoća, plastičnost i žilavost) i svojstva obrade (hladna i vruća obrada i svojstva zavarivanja) kako bi se osigurala sigurnost i pouzdanost konstrukcije. Postoje mnoge vrste čelika, ali samo nekoliko ispunjava zahtjeve za čelične konstrukcije, kao što je Q235 u ugljičnom čeliku, 16Mn u nisko-legiranom čeliku i 20MnV (20 mangan vanadij čelik) koji se koristi za{-vijke visoke čvrstoće.

 

Pokazatelji uspješnosti
1. Snaga
Pokazatelji čvrstoće čelika uključuju granicu elastičnosti σe, granicu tečenja σy i granicu vlačne čvrstoće σu. Dizajn se temelji na granici razvlačenja čelika. Visoka granica razvlačenja može smanjiti vlastitu-težinu strukture, uštedjeti čelik i smanjiti troškove. Vlačna čvrstoća σu je najveće naprezanje koje čelik može izdržati prije sloma. U tom trenutku konstrukcija gubi svoju upotrebljivost zbog značajnih plastičnih deformacija, ali se konstrukcija značajno deformira bez urušavanja, ispunjavajući uvjete otpornosti na rijetke potrese. Vrijednost σu/σy može se smatrati parametrom rezerve čvrstoće čelika.

 

2. Plastičnost
Plastičnost čelika općenito se odnosi na njegovu sposobnost podvrgavanja značajnoj plastičnoj deformaciji bez loma nakon što naprezanje prijeđe granicu tečenja. Glavni pokazatelji za mjerenje sposobnosti plastične deformacije čelika su istezanje δ i smanjenje površine ψ.

 

3. Izvedba hladnog savijanja
Učinak hladnog savijanja čelika mjeri njegovu otpornost na pucanje tijekom plastične deformacije uzrokovane savijanjem na sobnoj temperaturi. Izvedba čelika pri hladnom savijanju ispituje se ispitivanjem hladnog savijanja kako bi se odredila njegova izvedba deformacije pri savijanju pod određenim stupnjem savijanja.

 

4. Udarna žilavost
Udarna žilavost čelika odnosi se na njegovu sposobnost da apsorbira mehaničku kinetičku energiju tijekom loma pod udarnim opterećenjem. To je mehaničko svojstvo koje mjeri otpornost čelika na udarna opterećenja i potencijalni krti lom zbog niske temperature i koncentracije naprezanja. Indeks udarne žilavosti čelika općenito se dobiva ispitivanjem udarom na standardnim uzorcima.

 

5. Zavarljivost
Zavarljivost čelika odnosi se na njegovu sposobnost da proizvede -zavarene spojeve visoke kvalitete pod određenim uvjetima procesa zavarivanja. Zavarljivost se može podijeliti u dvije vrste: zavarljivost tijekom procesa zavarivanja i zavarljivost u smislu radnog učinka. Zavarljivost tijekom procesa zavarivanja odnosi se na osjetljivost zavara i metala u blizini zavara da ne proizvedu vruće pukotine tijekom zavarivanja ili pukotine skupljanja pri hlađenju tijekom hlađenja. Dobra zavarljivost znači da pod određenim uvjetima procesa zavarivanja, ni metal zavara niti susjedni osnovni metal neće proizvesti pukotine. Zavarljivost u smislu performansi odnosi se na udarnu žilavost na zavarivanju i duktilnost u zoni utjecaja topline-, zahtijevajući da mehanička svojstva čelika u zoni zavara i-pod utjecajem topline nisu niža od onih osnovnog metala. moja zemlja koristi i metode ispitivanja zavarljivosti procesa zavarivanja i metode ispitivanja zavarljivosti-temeljene na učinku.

 

6. Trajnost
Mnogi čimbenici utječu na trajnost čelika. Prvo, čelik ima slabu otpornost na koroziju, pa se moraju poduzeti zaštitne mjere kako bi se spriječila korozija i hrđanje. Zaštitne mjere uključuju: redovito bojanje i održavanje čelika, korištenje pocinčanog čelika i primjenu posebnih zaštitnih mjera u prisutnosti jakih korozivnih medija kao što su kiseline, lužine i soli. Na primjer, strukture offshore platformi koriste mjere "anodne zaštite" za sprječavanje korozije strukture plašta, pričvršćivanjem ingota cinka na plašt. Elektrolit iz morske vode automatski će najprije nagrizati cinkove poluge, štiteći tako strukturu čeličnog plašta. Drugo, budući da je lomna čvrstoća čelika pod visokom temperaturom i dugotrajnim-opterećenjem znatno niža od njegove kratkoročne-čvrstoće, mora se odrediti dugotrajna-čvrstoća čelika pod dugotrajnim visokim-temperaturnim uvjetima. Čelik se s vremenom automatski stvrdnjava i postaje krt, što je fenomen poznat kao "starenje". Također se mora ispitati udarna žilavost čelika pod-opterećenjima niske temperature.