Вся электронная библиотека >>>

 Строительные изделия >>>

 

Строительство. Стройматериалы

Строительные материалы и изделия


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Свойства сталей

 

 

Сталь, наряду с бетонами, - главнейший конструкционный материал. Широкому использованию в строительстве сталь обязана высоким физико-механическим показателям, технологичности (возможности получения из нее конструкций различными методами) и большим объемам производства.

Плотность стали -7850 кг/м3, что приблизительно в три раза выше плотности каменных материалов.

Прочностные и деформативные свойства обычно определяются испытанием стали на растяжение. При этом строится диаграмма «напряжение - деформация». Сталь, как и другие металлы, ведет себя как упругопластичный материал ( 13). В начале испытаний деформации у стали пропорциональны напряжениям. Максимальное напряжение, при котором сохраняется эта зависимость, называется пределом пропорциональности Оу (при этом напряжении остаточные деформации не должны превышать 0,05 %).

При дальнейшем повышении напряжения начинает проявляться текучесть стали - быстрый рост деформаций при небольшом подъеме напряжений. Напряжение, соответствующее началу течения, называют пределом текучести ат.

Затем наступает некоторое замедление роста деформаций при подъеме напряжений («временное упрочнение»), после чего происходит разрушение образца. Наибольшее напряжение называется временным сопротивлением ав, что является фактическим пределом прочности стали Rp.

Испытание на растяжение является основным при оценке механических свойств сталей. Модуль упругости стали составляет 2,1 • 105МПа.

Твердость сталей определяют на твердомерах Бринелля (НВ) или Роквелла (HR) по величине вдавливания индентера (закаленного шарика или алмазной пирамидки) в испытуемую сталь. Ее вычисляют в МПа с указанием метода испытаний. Твердость поверхности стали можно повышать специальной обработкой (например, цементацией - насыщением поверхностного слоя стали углеродом или закалкой токами высокой частоты).

 

 

Ударная вязкость - свойство стали противостоять динамическим (ударным) нагрузкам. Ее значение определяют по величине работы, необходимой для разрушения образца на маятниковом копре. Ударная вязкость зависит от состава стали, наличия легирующих элементов и заметно меняется при изменении температуры. Так, у СтЗ ударная вязкость при +20 °С составляет 0,5...1 МДж/м2, а при-20 °С- 0,3...0,5 МДж/м2.

С помощью технологических испытаний обнаружена способность стали принимать определенные деформации, аналогичные тем, которые стальное изделие будет иметь при дальнейшей обработке или в условиях эксплуатации. Для строительных сталей чаще всего производят пробу на холодный загиб.

Теплопроводность стали, как и всех металлов, очень высока и составляет около 70 Вт/(м - °С).

Коэффициент линейного термического расширения стали составляет 10"5 К.

Температура плавления стали зависит от ее состава и для обычных углеродистых сталей находится в пределах 1500...1300 °С (чугун с содержанием углерода 4,3 % плавится при 1150 °С).

Температуроустойчивость стали связана с тем, что при нагревании в ней происходят полиморфные превращения, приводящие к снижению прочности. Небольшая потеря прочности наблюдается уже при нагреве выше 200 °С; после достижения температуры 500...600 °С обычные стали становятся мягкими и резко теряют прочность. Поэтому стальные конструкции не огнестойки и их необходимо защищать от действия огня, например, покрытием цементными растворами.

 

К содержанию книги:  Строительные материалы и изделия

 

Смотрите также:

 

  Строительные материалы (Учебно-справочное пособие)  

 

Строительные материалы и изделия

 

Строительные материалы (Воробьев В.А., Комар А.Г.)

 

Строительные материалы (Домокеев)

 

Строительные материалы из древесных отходов

 

Материалы будущего - силикаты, полимеры, металл...