**Cuntinutu di l’Esperti d’Archiviu: ** L’articulu conserva designazioni storichi, tavule è dichjarazioni nantu à a cumpusizioni è e proprietà meccaniche di l’acciaio, ma ùn hè micca un standard validu, specificazione di materiale, certificatu, calculu strutturale, o trattamentu termale è struzzioni di prova. I valori di cuncepimentu dipendenu da u tipu è u lotto di acciau identificati accuratamente, a cundizione di fabricazione, u spessore, a temperatura, a saldabilità, a tenacità, a fatica è u standard applicabile. U materiale di cuscinetti deve avè una documentazione tracciabile è esse sceltu è verificatu da un espertu rispunsevule.
Oghje, Savo Kusić hè focu annantu à finestre di legnu, finestre di legnu-aluminiu, finestri persunalizati, porta è richieste di quotazione. Questu articulu resta cum’è un archiviu storicu è ùn rapprisenta micca una offerta per a fabricazione di rinfurzazioni, cuncepimentu o teste di strutture in acciaio.
Composizione è marche storichi di l’acciaio di custruzzione
Fontendu i minerali di ferru mischiati cù carburanti, è cù l’aghjunzione di impurità - di solitu calcariu - è ancu introducendu aria calda sottu pressione in un altufurnu, si ottene a ghisa. A ghisa cuntene più di 1,7% carbone; ùn pò micca esse forgiatu, rotulatu, ciselatu o pressatu - per quessa, ùn pò micca esse furmatu in diverse manere. U ferru forgiatu hè pruduciutu da a ghisa per soffia l’aria in un cunvertitore di basa, o da a ferratura è a ghisa in un furnace (furnace Siemens-Martin). Diverse forme ponu esse create da ellu rotulendu, pressendu è forgià. Tuttu u ferru forgiatu hè chjamatu steel.
**Tabelle Storiche: ** L’antichi designazioni di l’acciaio, standard, permessi è prucedure di curvatura in e tavule mostrate ùn deve esse micca aduprate per l’approvvigionamentu, l’identificazione o a dimensione di u materiale d’oghje. Solu l’etichetta è a documentazione di u batch consegnatu sò validi, cù un cuntrollu di equivalenza secondu u standard cuncordatu è validu.
A cumpusizioni chimica di l’acciaio di custruzzione
U ferru tecnicu ùn hè micca ferru puro, ma una lega di l’elementi basi di ferru è di carbone, più spessu cù l’aghjunzione di manganese, silicium, fosforu, sumbor è ramu, è menu spessu cù aluminiu, cromu, nickel, molibdenu, etc. A forza di cedimentu è a forza di trazione di l’azzaru fusu aumentanu cù u cuntenutu di carbonu crescente finu à chì circa 0,9% carbone hè ghjuntu; l’allungamentu à a rottura diminuisce cù l’aumentu di u cuntenutu di carbone. L’acciaio cun un altu cuntenutu di carbonu deve esse trattatu cù più cura quandu si raddrizza, si piega, si deforma, ecc.
Custruzzione in acciaio St37.12cum’è regula cuntenenu0,08-0,15%di carbone, poi ca0,5%manganese, finu à0,3%siliciu. U cuntenutu di fosforu è sulphur deve esse bassu; hè quantità rispettivamente0,09%è0,05%. Comu regula, ci hè più ramu0,2%.
Quandu si valutanu i risultati di l’analisi chimiche, deve esse attentu à s’ellu si tratta di analisi da fusioni o analisi di merchenzie laminate; per l’ultime, hè impurtante chì i dati di l’esempiu riferenu à campioni urigginati da a sezione sana, o à campioni pigliati da un locu specificu (da u core, da u bordu, da una estremità).
Struttura in acciaio, tempra, rinvenimentu è ricottura
L’osservazione di a struttura hè realizata nantu à superfici piatte, trattate cù cura, macinate è lucidate chì, in regula, sò corrode da l’acidi. In certi casi (per esempiu, nantu à l’acciaio surriscaldatu), i grani d’acciaio ponu esse ricunnisciuti à l’occhiu nudu nantu à i campioni preparati.
L’immagine 1 mostra a struttura di un azzaru rinfriscatu lentamente cun un cuntenutu di carbonu di circa 0,1%, è a stampa 2 mostra a struttura di un azzaru raffreddatu lentamente cun un cuntenutu di carbonu di circa 0,3%. I grani ligeri sò senza carbonu è sò custituiti principarmenti di ferru puru (da quì u nome ferrite); sottu à un altu ingrandimentu i spazii scuri appariscenu strisce (perlite). Sutta u microscopiu, pò esse ricunnisciutu chì i punti scuri sò custituiti da strati più duru è più duru; i strati più duri sò carburu di ferru (Fe3C), chjamatu cementite, chì hè incrustatu in a ferrite più dolce. Locals - i cristalli furmati à alta temperatura si disintegranu nantu à u cooling gradual. U rinfrescante bruscu di l’azzaru caldu impedisce chì i cristalli si disintegranu. Se, invece, u rinfrescante subitu hè realizatu prima di a trasfurmazioni di a suluzione solida principia, allora a suluzione - chì altrimente pò esse solu à e alte temperatures - cuntinueghja à mantene a temperatura di l’ambienti. In questu casu, ùn avemu micca ottene un materiale chì u carbonu hè distribuitu in forma di spots, ma un materiale cù carbone distribuitu uniformemente. Steel in quella cundizione mostra una forza di rendiment assai più altu è una forza di trazione più altu ch’è l’acciaio lentu-cooled di a listessa cumpusizioni chimica, ma mostra ancu menu machinability; tali azzaru hè chjamatu acciau induritu.
Hè naturali chì l’effettu di rinfrescante hè più pronunzianu nantu à e superfici, mentre chì si debilita versu l’internu, chì hè di grande impurtanza per l’usu di l’acciaio. L’acciaio tempratu cuntene elevate tensioni interne.
Procedure di Laboratoriu è Termali: L’incisione à l’acidu metallugraficu, u riscaldamentu, a tempera è l’annealing necessitanu un laboratoriu o attellu cuntrullatu, materiale identificatu, equipaggiu adattu è prutezzione. U trattamentu termicu inappropriatu pò causà crepe, deformazioni, perdita di tenacità è elevate tensioni residuali.
Cumportamentu di l’azzaru durante a prova di trazione
1. Acciai strutturali ordinarii in cundizione laminata
Da a prova di trazione, in u primu locu u modulu di elasticità E pò esse determinatu sia per l’allungamentu tutale è elasticu. U modulu di elasticità di l’azzaru hè 200 GPa.
Allungamenti permanenti si verificanu à bassa tensione, ma ùn anu micca una impurtanza particulare in a custruzzione. L’acciaio ordinariu cumencia à “fluire” sottu carichi chì per l’azzaru di custruzzione cummerciale St 37 è l’azzaru di cimentu I soprattuttu supere 0,24 GPa, è in grandi sezioni stu valore pò falà à 0,18 GPa. Cum’è u risultatu di u rendimentu, si trovanu grandi deformazioni permanenti è “linee di rendiment”. A linea di u diagramma di allungamentu di l’azzaru (imagine sottu) mostra chì u puntu di cedimentu hè statu superatu (in carica di tensione, stu limitu hè ancu chjamatu u puntu di cedimentu).
Quandu, in u casu di travi di cimentu armatu, u limitu di stiratura di u rinfurzatu hè superatu in a zona di tensione, si verificanu allungamenti significativi in l’acciaio, chì creanu crepe è curve in a zona di tensione di a trave, chì impediscenu a capacità portante di u fasciu. Nantu à l’acciai cù un altu cuntenutu di carbonu, nantu à l’acciai induriti è in generale nantu à i metalli non-ferrous, u puntu di cedimentu caratteristicu indicatu in a stampa sopra ùn appare micca; l’allungamenti permanenti generalmente aumentanu, è ùn ci hè micca un puntu di rendimentu distintu. In tali casi, in regula, a forza di cedimentu hè assuciata à uguali à a carica à quale un allungamentu permanente di 0,2%.
**I valori ùn sò micca dati di cuncepimentu: ** u modulu di elasticità, forza di rendiment, forza è allungamentu in u testu sò trasferiti da una fonte storica. Per u calculu, i valori di caratteristiche è di designu di a classe muderna precisa, u spessore è a cundizione di consegna sò presi, inseme cù i fatturi parziali pertinenti, tolleranze è esigenze di tenacità, saldabilità è fatigue.
2. Acciai trafilati a freddo
In ogni verga d’acciaio chì hè dritta o curvata, si trova l’acciaio trafilatu à fredu locale. In questu, l’azzaru hè stressatu in u locu fora di u puntu di rendiment; nantu à a parte disegnata, u limitu di disegnu hè aumentatu. Se una verga d’acciaio chjara hè caricata in tensione finu à chì a forza di rendimentu hè superata, nantu à a recarga hè osservatu chì u valore di a forza di rendiment hè aumentatu. Più longu hè l’intervallu di tempu “pausa” trà dui carichi, più a forza di rendiment aumenterà.
In più, postu chì durante l’allungamentu à friddu, u diametru diminuisce ancu in proporzione à l’allungamentu di a barra, cusì l’azzaru chì hè statu espostu à un allungamentu significativu prima di a prova mostrarà una forza di cedimentu è una forza di trazione significativamente più altu ch’è l’azzaru chì ùn hè micca statu stendu; à u listessu tempu, mostrarà menu resistenza à l’impattu.
Il trafilamento a freddo viene utilizzato in a produzione di acciai di béton IIb, IIIb, e IVb (tor-steel, rete di costruzione in acciaio), è ancu in a produzzione di fili per rinforzi precompressi è funi di ponti sospesi.
**Lavoru à friddu è rinforzu: ** Qualificazioni è descrizioni storiche disegnate à friddu ùn sò micca indicative di u pruduttu mudernu. Piega, raddrizzà, ripiega, salda o riscalda u rinforzu pò cambià e proprietà è hè permessu solu quandu permessu da a documentazione di u produttu, u disignu è u standard applicabile.
Cumportamentu di l’acciaio durante a prova di pressione
Ciò chì hè statu dettu di l’elasticità è di u limitu di tensione di l’acciaio fusu si applica in u sensu currispundenti à a carica di pressione. I valori di a forza di rendiment di l’acciaio strutturale (in u casu di pressione hè chjamata forza di rendiment) ottenuta durante a prova di compressione è a prova di tensione ùn sò micca assai diffirenti. Tuttavia, sottu pressione, un aumentu di a carica oltre u limitu di sfracitura hè pussibule solu cù elementi assai brevi.
Per canne slanciate, s’applicanu e lege di u buckling. À u listessu tempu, in u primu locu, i ipotesi apprupriati deve esse cunsideratu, s’ellu si riferenu à u modu di sustegnu è pinching l’estremità di u bastone, o à i deviazioni di l’assi di u bastone da a pusizione stabilita.
Elementi pressati: a forza di u materiale solu ùn determina micca a capacità portante di a barra. Slenderness, curvatura iniziale, stress residuali, buckling lucale è globale, supporti, junzioni è imperfezioni deve esse inclusi in u calculu di l’elementu di cimentu.
Comportamentu di l’acciaio in prova di curvatura
Quant à la limite d’élasticité (observée de l’extérieur par les grandes déformations des supports ou par les lignes d’élasticité), il est important qu’elle se produise lors de l’essai de flexion à des contraintes légèrement plus basses mais plus élevées que celles obtenues lors de l’essai de résistance à la traction de la barre d’essai. Dopu avè superatu a forza di snervamentu di l’azzaru in i zoni di tensione di i supporti, i carichi ponu esse aumentati se i supporti sò abbastanza assicurati contr’à u buckling o torsione.
Test di curvatura: a foto mostra a prucedura di laboratoriu, micca i criteri di accettazione di u produttu. A geometria di l’esemplari, i supporti, a velocità, a temperatura, a direzzione di laminazione è i criteri di classificazione devenu currisponde à u standard applicatu è à u tipu esattu di acciaio.
Resistenza a fatica di l’acciau
Proprietà di forza determinate durante i testi ordinali di tensione, compressione o curvatura furniscenu informazioni dettagliate nantu à u cumpurtamentu di l’acciaio sottu carica statica. À u listessu tempu, deve esse cunsideratu chì a forza di rendiment durante a carica statica à longu andà serà ligeramente più bassu di u limitu ottenutu da a prova ordinaria finu à u fallimentu. Se i carichi statici sò seguiti da carichi frequenti (per esempiu, ponti, piste di gru, veiculi), o s’ellu solu carichi frequenti agisce in tuttu, allora i dati ponu esse ottenuti nantu à u materiale solu basatu nantu à u so cumpurtamentu in e cundizioni chì più currispondenu à e cundizioni pratiche. Per quessa, l’acciai per l’elementi di custruzzione, chì saranu principalmente esposti à carichi muvimenti, sò pruvati da carichi frequenti.
A maiò spessu, i carichi stazionarii è muvimenti sò in u stessu tempu. L’esempii seguenti delineanu l’essenza di u prublema. Rods mostratu in a stampa1sò fatti di u listessu materiale, è cast da u listessu bastone. U bastone inferjuri hè lentamente curvatu da a carica graduali; per quessa, puderia esse curvatu. U bastone superiore hè sottumessu ripetutamente à carica ripetuta, cù stress assai più bassi di quelli chì prevalenu in a prima barra. Dopu qualchì tempu, u bastone superiore s’hè ruttu senza mostrà alcuna deformazione permanente intornu à a frattura. Sicondu questu, u cumpurtamentu di u materiale in fallimentu dipende significativamente da a manera in quale a carica hè appiicata. L’esempiu di sopra, chì si riferisce à a carica di curvatura, hè ancu tipicu per altri tipi di carichi. In i ritratti2è3esempi di testi di trazione sò mostrati; stampa2si riferisce à un esempiu simplice di una prova di lacrime, è Fig3per prove di tensione variabile unidirezionale.
In quantu à l’applicazione di questi fatti, hè impurtante chì - fora di u cumpurtamentu mostratu durante a prova di strappamentu ordinariu - u valore di l’elementu di custruzzione, chì hè statu perforatu o chì a sezione trasversale hà subitu altri cambiamenti, deve esse evaluatu in particulare. A resistenza di una verga perforata à carichi frequenti hè assai più bassu di a resistenza di una barra senza perforazione, postu chì i soglii di tensione appariscenu à i bordi di u burato. U stress à a riva di u pirtusu, s’ellu hè causatu da carichi frequenti, serà sempre significativamente più altu ch’è u stress mediu. A cunsiguenza hè chì l’elementi di custruzzione forati sottu carichi frequenti mostranu assai menu forza di l’elementi micca perforati.
Una nota finale nantu à a fatigue: u cracking di fatigue pò accade à stressi più bassi di quelli chì causanu deformazioni plastiche visibili. I buchi, i dettagli saldati, i cambiamenti bruschi in a rùbbrica, a corrosione è i danni cambianu a categuria di dettagli è a vita. Strutture sottu carica ripetuta necessitanu un calculu di fatica speciale, un pianu d’ispezione è una valutazione esperta di ogni crepa rilevata.