स्टीलची रचना, प्रतिकार आणि ताकद

संग्रहण तज्ञ सामग्री: लेख ऐतिहासिक पदनाम, तक्ते आणि स्टीलच्या रचना आणि यांत्रिक गुणधर्मांबद्दलचे दावे जतन करतो, परंतु ते वैध मानक, सामग्री तपशील, प्रमाणपत्र, संरचनात्मक गणना किंवा उष्णता उपचार आणि चाचणी सूचना नाही. डिझाइन मूल्ये अचूकपणे ओळखल्या गेलेल्या प्रकार आणि स्टीलच्या बॅच, उत्पादन स्थिती, जाडी, तापमान, वेल्डेबिलिटी, कडकपणा, थकवा आणि लागू मानकांवर अवलंबून असतात. बेअरिंग मटेरियलमध्ये शोधण्यायोग्य दस्तऐवज असणे आवश्यक आहे आणि ते एखाद्या जबाबदार तज्ञाद्वारे निवडले आणि तपासले गेले पाहिजे.

संबंधित माहिती: तुमच्या प्रकल्पानुसार बनवलेल्या लाकडी खिडक्या. · ऑर्डर-टू-ऑर्डर लाकडी-ॲल्युमिनियम खिडक्या. · घरे, प्रकल्प आणि निर्यातीसाठी कस्टम विंडो. · ऑर्डर-टू-ऑर्डर लाकडी आणि लाकूड-ॲल्युमिनियम दरवाजे. · कोट विनंती पाठवा.

बांधकाम स्टीलची रचना आणि ऐतिहासिक खुणा

इंधनामध्ये मिश्रित लोह अयस्क वितळवून, आणि त्यात अशुद्धता - सामान्यतः चुनखडी - तसेच दाबाखाली गरम झालेली हवा ब्लास्ट फर्नेसमध्ये टाकून, पिग आयर्न मिळते. पिग आयर्नमध्ये 1,7% पेक्षा जास्त कार्बन असतो; ते बनावट, गुंडाळले, छिन्नी किंवा दाबले जाऊ शकत नाही - म्हणून, ते विविध प्रकारे आकारले जाऊ शकत नाही. बेसिक कन्व्हर्टरमध्ये हवा फुंकून पिग आयर्नपासून किंवा भट्टीत (सीमेन्स-मार्टिन फर्नेस) स्क्रॅप आयर्न आणि पिग आयर्नपासून तयार केलेले लोह तयार केले जाते. त्यातून रोलिंग, दाबून आणि फोर्जिंग करून विविध आकार तयार करता येतात. सर्व तयार केलेल्या लोखंडाला स्टील म्हणतात.

ऐतिहासिक सारण्या: दर्शविलेल्या सारण्यांमधील जुने स्टील पदनाम, मानके, भत्ते आणि वाकण्याची प्रक्रिया आजच्या सामग्रीची सोर्सिंग, ओळखण्यासाठी किंवा आकार देण्यासाठी वापरली जाऊ नये. मान्य आणि वैध मानकांनुसार समतुल्य तपासणीसह वितरित केलेल्या बॅचचे फक्त लेबल आणि दस्तऐवजीकरण वैध आहेत.

बांधकाम स्टीलची रासायनिक रचना

तांत्रिक लोह हे शुद्ध लोह नसून लोह आणि कार्बन या मूलभूत घटकांचा मिश्रधातू आहे, बहुतेक वेळा मँगनीज, सिलिकॉन, फॉस्फरस, समबर आणि तांबे आणि कमी वेळा ॲल्युमिनियम, क्रोमियम, निकेल, मॉलिब्डेनम इत्यादि जोडलेले असते. सर्वात महत्वाचे कार्बोन मिश्रण आहे. सुमारे 0,9% कार्बन गाठेपर्यंत वितळलेल्या स्टीलची उत्पादन शक्ती आणि तन्य शक्ती वाढते कार्बन सामग्री वाढते; कार्बनचे प्रमाण वाढते म्हणून ब्रेकच्या वेळी वाढणे कमी होते. उच्च कार्बन सामग्री असलेले स्टील सरळ करताना, वाकणे, बकलिंग इत्यादी करताना अधिक काळजीपूर्वक हाताळले पाहिजे.

बांधकाम स्टील सेंट37.12एक नियम म्हणून ते समाविष्ट आहेत0,08-0,15%कार्बनचे, नंतर ca0,5%मँगनीज, पर्यंत0,3%सिलिकॉन फॉस्फरस आणि सल्फरची सामग्री कमी असणे आवश्यक आहे; त्याचे प्रमाण अनुक्रमे आहे0,09%आणि0,05%. एक नियम म्हणून, अधिक तांबे आहे0,2%.

रासायनिक विश्लेषणांच्या परिणामांचे मूल्यमापन करताना, ते वितळलेल्या वस्तूंचे विश्लेषण किंवा गुंडाळलेल्या वस्तूंचे विश्लेषण आहेत की नाही याची काळजी घेणे आवश्यक आहे; नंतरच्यासाठी, नमुना डेटा संपूर्ण विभागातून उद्भवलेल्या नमुन्यांचा संदर्भ घेतो किंवा विशिष्ट ठिकाणाहून घेतलेल्या नमुन्यांचा संदर्भ घेतो (कोरमधून, काठावरून, एका टोकापासून) हे महत्त्वाचे आहे.

स्टील स्ट्रक्चर, हार्डनिंग, टेम्परिंग आणि ॲनिलिंग

संरचनेचे निरीक्षण सपाट, काळजीपूर्वक प्रक्रिया केलेल्या, जमिनीवर आणि पॉलिश केलेल्या पृष्ठभागावर केले जाते जे नियमानुसार ऍसिडने गंजलेले असतात. काही विशिष्ट प्रकरणांमध्ये (उदा. जास्त तापलेल्या स्टीलवर), स्टीलचे धान्य उघड्या डोळ्यांनी तयार केलेल्या नमुन्यांवर ओळखले जाऊ शकते.

चित्र 1 सुमारे 0,1% कार्बन सामग्रीसह हळूहळू थंड झालेल्या स्टीलची रचना दर्शविते आणि चित्र 2 सुमारे 0,3% कार्बन सामग्रीसह हळूहळू थंड झालेल्या स्टीलची रचना दर्शविते. हलके दाणे कार्बनमुक्त असतात आणि त्यात प्रामुख्याने शुद्ध लोह असते (म्हणून फेराइट हे नाव); उच्च विस्तार अंतर्गत, गडद भाग पट्टेदार दिसतात (पर्लाइट). सूक्ष्मदर्शकाखाली, हे ओळखले जाऊ शकते की गडद स्पॉट्समध्ये कठोर आणि मऊ थर असतात; कठिण थर म्हणजे लोह कार्बाइड (Fe3C), ज्याला सिमेंटाइट म्हणतात, जो मऊ फेराइटमध्ये अंतर्भूत असतो. स्थानिक - उच्च तापमानात तयार झालेले स्फटिक हळूहळू थंड झाल्यावर विघटित होतात. गरम स्टीलचे अचानक थंड होणे क्रिस्टल्सचे विघटन होण्यापासून प्रतिबंधित करते. दुसरीकडे, घन द्रावणाचे रूपांतर सुरू होण्यापूर्वी अचानक शीतकरण केले गेले, तर द्रावण - जे अन्यथा केवळ उच्च तापमानातच अस्तित्वात असू शकते - खोलीच्या तपमानावर कायम राखले जाईल. या प्रकरणात, आम्हाला अशी सामग्री मिळत नाही ज्याचा कार्बन स्पॉट्सच्या स्वरूपात वितरीत केला जातो, परंतु समान रीतीने वितरित कार्बन असलेली सामग्री मिळते. त्या स्थितीतील स्टील समान रासायनिक रचनेच्या स्लो-कूल्ड स्टीलपेक्षा खूप जास्त उत्पादन शक्ती आणि उच्च तन्य शक्ती दर्शवते, परंतु ते कमी यंत्रक्षमता देखील दर्शवते; अशा पोलादाला कठोर स्टील म्हणतात.

हे साहजिक आहे की शीतकरणाचा प्रभाव पृष्ठभागांवर सर्वात जास्त दिसून येतो, तर तो आतून कमकुवत होतो, जो स्टीलच्या वापरासाठी खूप महत्त्वाचा आहे. टणक स्टीलमध्ये उच्च अंतर्गत ताण असतात.

प्रयोगशाळा आणि थर्मल प्रक्रिया: मेटॅलोग्राफिक ऍसिड एचिंग, हीटिंग, टेम्परिंग आणि एनीलिंगसाठी नियंत्रित प्रयोगशाळा किंवा कार्यशाळा, ओळखले जाणारे साहित्य, योग्य उपकरणे आणि संरक्षण आवश्यक आहे. अयोग्य उष्मा उपचारांमुळे क्रॅक, विकृती, कडकपणा कमी होणे आणि उच्च अवशिष्ट ताण येऊ शकतात.

तन्य चाचणी दरम्यान स्टीलचे वर्तन

1. गुंडाळलेल्या स्थितीत सामान्य संरचनात्मक स्टील्स

तन्य चाचणीवरून, प्रथम स्थानावर लवचिकता E चे मॉड्यूलस एकूण आणि लवचिक वाढीसाठी दोन्ही निर्धारित केले जाऊ शकते. स्टीलच्या लवचिकतेचे मॉड्यूलस 200 GPa आहे.

कमी व्होल्टेजवर कायमस्वरूपी वाढ होते, परंतु बांधकामात त्यांना विशेष महत्त्व नसते. सामान्य स्टील लोडखाली “वाहू” लागते जे व्यावसायिक बांधकाम स्टीलसाठी St 37 आणि काँक्रिट स्टील I 0,24 GPa पेक्षा जास्त असते आणि मोठ्या भागांमध्ये हे मूल्य 0,18 GPa पर्यंत खाली जाऊ शकते. प्रवाहाच्या परिणामी, मोठ्या कायमस्वरूपी विकृती आणि “उत्पन्न रेषा” उद्भवतात. स्टील लंबवत आकृतीची ओळ (खालील चित्र) उत्पन्न शक्तीची मर्यादा ओलांडत आहे (टेन्शन लोडिंगमध्ये, या मर्यादेला उत्पन्न शक्ती देखील म्हणतात).

जेव्हा, प्रबलित कंक्रीट बीमच्या बाबतीत, तणाव क्षेत्रामध्ये मजबुतीकरणाची स्ट्रेचिंग मर्यादा ओलांडली जाते, तेव्हा स्टीलमध्ये लक्षणीय वाढ होते, ज्यामुळे बीमच्या तणाव क्षेत्रामध्ये क्रॅक आणि वाकणे तयार होतात, ज्यामुळे बीमची लोड-असर क्षमता बिघडते. उच्च कार्बन सामग्री असलेल्या स्टील्सवर, कठोर स्टील्सवर आणि सर्वसाधारणपणे नॉन-फेरस धातूंवर, वरील चित्रात दर्शविलेले वैशिष्ट्यपूर्ण उत्पन्न बिंदू दिसत नाही; कायमचे लांबलचक वाढ सामान्यतः वाढते, आणि कोणतेही वेगळे उत्पन्न बिंदू नाही. अशा प्रकरणांमध्ये, नियमानुसार, उत्पन्नाची ताकद 0,2% च्या कायमस्वरूपी वाढलेल्या भाराइतकीच आहे असे गृहीत धरले जाते.

मूल्ये डिझाइन डेटा नाहीत: मजकूरातील लवचिकता, उत्पन्न शक्ती, सामर्थ्य आणि वाढीचे मॉड्यूलस ऐतिहासिक स्त्रोताकडून हस्तांतरित केले जातात. मोजणीसाठी, अचूक आधुनिक वर्ग, जाडी आणि वितरण स्थितीची वैशिष्ट्यपूर्ण आणि डिझाइन मूल्ये, संबंधित आंशिक घटक, सहनशीलता आणि कडकपणा, वेल्डेबिलिटी आणि थकवा यांच्या आवश्यकतांसह घेतले जातात.

2. कोल्ड ड्रॉड स्टील्स

प्रत्येक स्टीलच्या रॉडमध्ये जो सरळ किंवा वाकलेला असतो, स्थानिकरीत्या थंड केलेले स्टील येते. असे करताना, स्टीलवर स्थानिक पातळीवर उत्पन्नाच्या बिंदूच्या पलीकडे ताण येतो; काढलेल्या भागावर, रेखाचित्र मर्यादा वाढविली आहे. उत्पादनाची ताकद ओलांडली जाईपर्यंत साधा स्टील रॉड तणावात लोड केल्यास, रीलोड केल्यावर असे दिसून येते की उत्पादन शक्तीचे मूल्य वाढले आहे. दोन भारांमधील “विराम” वेळ मध्यांतर जितका जास्त असेल तितकी उत्पन्नाची ताकद वाढेल.

याव्यतिरिक्त, कारण कोल्ड स्ट्रेचिंग दरम्यान व्यास देखील बारच्या लांबलचकतेच्या प्रमाणात कमी होतो, म्हणून चाचणीपूर्वी लक्षणीय स्ट्रेचिंगच्या संपर्कात आलेले स्टील, न ताणले गेलेल्या स्टीलच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या जास्त उत्पादन शक्ती आणि तन्य शक्ती दर्शवेल; त्याच वेळी, ते कमी प्रभाव प्रतिरोध दर्शवेल.

कोल्ड ड्रॉइंगचा वापर काँक्रीट स्टील्स IIb, IIIb, आणि IVb (टोर-स्टील, स्टील कन्स्ट्रक्शन मेश), तसेच प्रीस्ट्रेस्ड रीइन्फोर्समेंट आणि सस्पेन्शन ब्रिजच्या दोरीच्या वायर्सच्या निर्मितीमध्ये केला जातो.

कोल्ड वर्क आणि मजबुतीकरण: ऐतिहासिक कोल्ड ड्रॉ ग्रेड आणि वर्णन आधुनिक उत्पादनाचे सूचक नाहीत. वाकणे, सरळ करणे, पुन्हा वाकणे, वेल्डिंग करणे किंवा मजबुतीकरण गरम करणे गुणधर्म बदलू शकते आणि उत्पादन दस्तऐवजीकरण, डिझाइन आणि लागू मानकांद्वारे परवानगी दिल्यावरच परवानगी दिली जाते.

दाब चाचणी दरम्यान स्टीलचे वर्तन

वितळलेल्या पोलादाच्या लवचिकतेबद्दल आणि तन्य मर्यादेबद्दल जे सांगितले होते ते दाब भाराशी संबंधित अर्थाने लागू होते. कॉम्प्रेशन चाचणी आणि तणाव चाचणी दरम्यान प्राप्त झालेल्या स्ट्रक्चरल स्टीलच्या उत्पादन शक्तीची मूल्ये (दबावाच्या बाबतीत त्याला उत्पन्न शक्ती म्हणतात) खूप भिन्न नाहीत. तथापि, दबावाखाली, क्रशिंग मर्यादेच्या पलीकडे लोडमध्ये वाढ केवळ अगदी लहान घटकांसह शक्य आहे.

बकलिंगचे नियम सडपातळ दांड्यांना लागू होतात. त्याच वेळी, प्रथम स्थानावर, योग्य गृहीतके विचारात घेतली पाहिजेत, मग ते रॉडच्या टोकांना आधार देण्याच्या आणि पिंच करण्याच्या मार्गाचा संदर्भ घेतात किंवा स्थापित स्थितीपासून रॉडच्या अक्षाच्या विचलनाचा संदर्भ घेतात.

दाबलेले घटक: केवळ सामग्रीची ताकद रॉडची वहन क्षमता निर्धारित करत नाही. सडपातळपणा, प्रारंभिक वक्रता, अवशिष्ट ताण, स्थानिक आणि जागतिक बकलिंग, आधार, सांधे आणि अपूर्णता यांचा समावेश काँक्रीट घटकाच्या गणनेमध्ये करणे आवश्यक आहे.

बेंडिंग टेस्टमध्ये स्टीलचे वर्तन

उत्पन्न बिंदूच्या संदर्भात (बाहेरून आधारांच्या मोठ्या विक्षेपाने किंवा उत्पन्नाच्या रेषांद्वारे निरीक्षण केले जाते), हे महत्वाचे आहे की ते वाकण्याच्या चाचणीदरम्यान चाचणी रॉडच्या तन्य शक्तीची चाचणी करताना प्राप्त झालेल्या ताणापेक्षा किंचित कमी परंतु जास्त ताणांवर येईल. सपोर्ट्सच्या टेंशन झोनमध्ये स्टीलच्या उत्पादनाची ताकद ओलांडल्यानंतर, जर सपोर्ट्स बकलिंग किंवा वळणाच्या विरूद्ध पुरेसे सुरक्षित असतील तर भार वाढवता येतो.

बेंडिंग टेस्ट: फोटो प्रयोगशाळेची प्रक्रिया दाखवतो, उत्पादन स्वीकृती निकष नाही. नमुना भूमिती, समर्थन, गती, तापमान, रोलिंग दिशा आणि ग्रेडिंग निकष लागू मानक आणि स्टीलच्या अचूक प्रकाराशी संबंधित असणे आवश्यक आहे.

स्टीलची थकवा शक्ती

सामान्य ताण, कम्प्रेशन किंवा बेंडिंग चाचण्या दरम्यान निर्धारित केलेले सामर्थ्य गुणधर्म स्थिर लोडिंग अंतर्गत स्टीलच्या वर्तनावर तपशीलवार माहिती प्रदान करतात. त्याच वेळी, हे लक्षात घेतले पाहिजे की दीर्घकालीन स्थिर लोडिंग दरम्यान उत्पन्नाची ताकद अपयशी होईपर्यंत सामान्य चाचणीद्वारे प्राप्त केलेल्या मर्यादेपेक्षा किंचित कमी असेल. जर स्थिर भारांमागे वारंवार भार पडत असेल (उदा. पूल, क्रेन ट्रॅक, वाहने) किंवा केवळ वारंवार भार अजिबात कार्य करत असेल, तर केवळ व्यावहारिक परिस्थितीशी अगदी जवळून जुळणाऱ्या परिस्थितीनुसार सामग्रीबद्दल डेटा मिळवता येईल. म्हणून, बांधकाम घटकांसाठी स्टील्स, जे मुख्यतः हलत्या भारांच्या संपर्कात येतील, वारंवार लोडिंगद्वारे तपासले जातात.

बहुतेकदा, स्थिर आणि हलणारे भार एकाच वेळी होतात. खालील उदाहरणे समस्येचे सार दर्शवितात. चित्रात दाखवलेल्या रॉड्स1ते एकाच सामग्रीचे बनलेले आहेत आणि त्याच बारमधून कास्ट केले आहेत. खालची रॉड हळूहळू लोड करून वाकलेली आहे; म्हणून, ते वाकले जाऊ शकते. पहिल्या रॉडमध्ये प्रचलित असलेल्या पेक्षा खूपच कमी ताणांसह, वरच्या रॉडवर वारंवार वारंवार लोडिंग केले जाते. काही वेळानंतर, फ्रॅक्चरभोवती कायमस्वरूपी विकृती न दाखवता वरचा रॉड तुटला. यानुसार, अयशस्वी होण्याच्या वेळी सामग्रीचे वर्तन लोड कोणत्या पद्धतीने लागू केले जाते यावर लक्षणीय अवलंबून असते. दिलेले उदाहरण, जे बेंडिंग लोड्सचा संदर्भ देते, ते इतर प्रकारच्या भारांचे वैशिष्ट्य देखील आहे. चित्रांमध्ये2आणि3तन्य चाचण्यांची उदाहरणे दर्शविली आहेत; चित्र2अश्रू चाचणीच्या साध्या उदाहरणाचा संदर्भ देते आणि अंजीर3दिशाहीन व्हेरिएबल टेंशन चाचण्या.

या तथ्यांच्या वापराबाबत, हे महत्त्वाचे आहे की - सामान्य फाडण्याच्या चाचणी दरम्यान दर्शविलेल्या वर्तनाव्यतिरिक्त - बांधकाम घटकाचे मूल्य, जे ड्रिल केले गेले आहे किंवा ज्याच्या क्रॉस-सेक्शनमध्ये इतर बदल झाले आहेत, त्याचे विशेषतः मूल्यमापन करणे आवश्यक आहे. छिद्राच्या काठावर व्होल्टेज थ्रेशोल्ड दिसू लागल्याने ड्रिल केलेल्या रॉडचा वारंवार भार होण्यासाठीचा प्रतिकार हा न ड्रिल केलेल्या रॉडच्या प्रतिकारापेक्षा खूपच कमी असतो. छिद्राच्या काठावरचा ताण, वारंवार भार आल्यास, नेहमी सरासरी ताणापेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त असेल. याचा परिणाम असा होतो की वारंवार भाराखाली ड्रिल केलेले इमारत घटक नॉन-ड्रिल केलेल्या घटकांपेक्षा खूपच कमी ताकद दाखवतात.

थकवावर अंतिम टीप: प्लॅस्टिकच्या दृश्यमान विकृतीला कारणीभूत असलेल्या तणावापेक्षा कमी ताणांवर थकवा क्रॅक होऊ शकतो. छिद्र, वेल्डेड तपशील, विभागात अचानक बदल, गंज आणि नुकसान तपशील आणि जीवन श्रेणी बदलते. पुनरावृत्ती लोडिंग अंतर्गत संरचनांना एक विशेष थकवा गणना, एक तपासणी योजना आणि प्रत्येक आढळलेल्या क्रॅकचे तज्ञ मूल्यांकन आवश्यक आहे.