Maudhui ya Wataalamu wa Kumbukumbu: makala huhifadhi majina ya kihistoria, majedwali na madai kuhusu muundo na sifa za kiufundi za chuma, lakini si kiwango halali, vipimo vya nyenzo, cheti, hesabu ya muundo au maagizo ya matibabu na majaribio ya joto. Maadili ya muundo hutegemea aina na bechi iliyotambuliwa kwa usahihi, hali ya utengenezaji, unene, joto, weldability, ugumu, uchovu na kiwango kinachotumika. Nyenzo za kuzaa lazima ziwe na nyaraka zinazoweza kupatikana na zichaguliwe na kuangaliwa na mtaalam anayehusika.
Leo, Savo Kusić inaangazia madirisha ya mbao, madirisha ya mbao-alumini, madirisha maalum, mlango na maombi ya nukuu Nakala hii inasalia kama kumbukumbu ya kihistoria na haiwakilishi toleo la utengenezaji wa uimarishaji, muundo au majaribio ya miundo ya chuma.
Muundo na alama za kihistoria za chuma cha ujenzi
Kwa kuyeyusha madini ya chuma yaliyochanganywa na mafuta, na kwa kuongeza uchafu - kwa kawaida chokaa - na pia kwa kuingiza hewa yenye joto chini ya shinikizo kwenye tanuru ya mlipuko, chuma cha nguruwe hupatikana. Pasi ya nguruwe ina zaidi ya 1,7% kaboni; haiwezi kughushiwa, kukunjwa, kuchapwa au kushinikizwa - kwa hiyo, haiwezi kutengenezwa kwa njia mbalimbali. Chuma kilichopigwa hutolewa kutoka kwa chuma cha nguruwe kwa kupiga hewa katika kibadilishaji cha msingi, au kutoka kwa chuma chakavu na chuma cha nguruwe kwenye tanuru (tanuru ya Siemens-Martin). Aina anuwai zinaweza kuunda kutoka kwake kwa kukunja, kushinikiza na kughushi. Aini zote zinazotengenezwa huitwa chuma.
Majedwali ya Kihistoria: Uteuzi wa zamani wa chuma, viwango, posho na taratibu za kupinda katika majedwali yaliyoonyeshwa lazima zisitumike kutafuta, kutambua au ukubwa wa nyenzo za leo. Lebo tu na hati za bechi iliyowasilishwa ndizo halali, na hundi ya usawa kulingana na kiwango kilichokubaliwa na halali.
Muundo wa kemikali wa chuma cha ujenzi
Aini ya kiufundi si chuma safi, lakini ni aloi ya vipengele vya msingi vya chuma na kaboni, mara nyingi pamoja na manganese, silicon, fosforasi, sumbor na shaba, na mara chache zaidi pamoja na alumini, kromiamu, nikeli, molybdenum, n.k. Mchanganyiko muhimu zaidi ni kaboni. Nguvu ya mavuno na nguvu ya mkazo ya chuma iliyoyeyuka huongezeka kwa maudhui ya kaboni yanayoongezeka hadi takriban 0,9% kaboni ifikiwe; urefu wakati wa mapumziko hupungua kadri maudhui ya kaboni yanavyoongezeka. Chuma chenye maudhui ya juu ya kaboni lazima kishughulikiwe kwa uangalifu zaidi wakati wa kunyoosha, kupinda, kushikana n.k.
Chuma cha ujenzi wa St37.12kama sheria zinazo0,08-0,15%ya kaboni, basi ca0,5%manganese, hadi0,3%silicon. Maudhui ya fosforasi na sulfuri lazima iwe chini; ni kiasi kwa mtiririko huo0,09%na0,05%. Kama sheria, kuna shaba zaidi0,2%.
Wakati wa kutathmini matokeo ya uchanganuzi wa kemikali, uangalifu lazima uchukuliwe iwapo yanachanganuliwa kutokana na kuyeyuka au uchanganuzi wa bidhaa zilizoviringishwa; kwa mwisho, ni muhimu kama sampuli ya data inarejelea sampuli zinazotoka sehemu nzima, au sampuli zilizochukuliwa kutoka mahali mahususi (kutoka msingi, kutoka ukingo, kutoka mwisho mmoja).
Muundo wa chuma, ugumu, kutuliza na kupenyeza
Uchunguzi wa muundo unafanywa kwenye nyuso tambarare, zilizosindikwa kwa uangalifu, zilizosagwa na zilizong’aa ambazo, kama sheria, zina kutu na asidi. Katika hali fulani (km kwenye chuma kilichopashwa joto kupita kiasi), nafaka za chuma zinaweza kutambuliwa kwa macho kwenye sampuli zilizotayarishwa.
Picha 1 inaonyesha muundo wa chuma kilichopozwa polepole na maudhui ya kaboni ya takriban 0,1%, na picha 2 inaonyesha muundo wa chuma kilichopozwa polepole na maudhui ya kaboni ya takriban 0,3%. Nafaka nyepesi hazina kaboni na zinajumuisha hasa chuma safi (kwa hivyo jina la ferrite); chini ya ukuzaji wa juu, maeneo ya giza yanaonekana kupigwa (perlite). Chini ya darubini, inaweza kutambuliwa kuwa matangazo ya giza yanajumuisha tabaka ngumu na laini; tabaka ngumu zaidi ni carbudi ya chuma (Fe3C), inayoitwa cementite, ambayo imepachikwa kwenye feri laini. Wenyeji - fuwele zinazoundwa kwa joto la juu hutengana wakati wa kupoa polepole. Upoaji wa ghafla wa chuma cha moto huzuia fuwele kuharibika. Ikiwa, kwa upande mwingine, baridi ya ghafla hufanyika kabla ya mabadiliko ya suluhisho imara kuanza, basi suluhisho - ambayo vinginevyo inaweza kuwepo tu kwa joto la juu - itaendelea kuhifadhiwa kwenye joto la kawaida. Katika kesi hii, hatupati nyenzo ambazo kaboni inasambazwa kwa namna ya matangazo, lakini nyenzo yenye kaboni iliyosambazwa sawasawa. Chuma katika hali hiyo huonyesha nguvu ya juu zaidi ya mavuno na nguvu ya juu zaidi ya mkazo kuliko chuma kilichopozwa polepole cha utungaji sawa wa kemikali, lakini pia inaonyesha uwezo mdogo; chuma kama hicho huitwa hardened steel.
Ni kawaida kwamba athari ya kupoeza hutamkwa zaidi kwenye nyuso, huku inadhoofika kuelekea ndani, ambayo ni muhimu sana kwa matumizi ya chuma. Chuma kigumu kina mikazo mingi ya ndani.
Taratibu za Maabara na Joto: Uchongaji wa asidi ya metallografia, upashaji joto, ubavu na uchujaji unahitaji maabara au warsha inayodhibitiwa, nyenzo zilizotambuliwa, vifaa vinavyofaa na ulinzi. Matibabu yasiyofaa ya joto yanaweza kusababisha nyufa, ulemavu, kupoteza ugumu na mikazo mingi iliyobaki.
Tabia ya chuma wakati wa kupima mkazo
1. Vyuma vya kawaida vya miundo katika hali ya kukunjwa
Kutokana na jaribio la mvutano, kwanza moduli E elastic inaweza kubainishwa kwa urefu wa jumla na elastic. Moduli ya unyumbufu wa chuma ni 200 GPa.
Mirefu ya kudumu hutokea kwa viwango vya chini vya voltage, lakini haina umuhimu wowote katika ujenzi. Chuma cha kawaida huanza “kutiririka” chini ya mizigo ambayo kwa chuma cha ujenzi wa kibiashara St 37 na chuma halisi mimi huzidi 0,24 GPa, na katika sehemu kubwa thamani hii inaweza kushuka hadi 0,18 GPa. Kama matokeo ya mtiririko, kasoro kubwa za kudumu na “mistari ya mavuno” hufanyika. Mstari wa mchoro wa kurefusha chuma (picha hapa chini) unaonyesha kuwa kiwango cha mavuno kimepitwa (katika upakiaji wa mvutano, kikomo hiki pia huitwa kiwango cha mavuno).
Wakati, katika kesi ya mihimili ya saruji iliyoimarishwa, kikomo cha kunyoosha cha kuimarisha kinazidi katika eneo la mvutano, vidogo muhimu hutokea katika chuma, ambapo nyufa na bends huundwa katika eneo la mvutano wa boriti, ambayo huharibu uwezo wa kubeba mzigo wa boriti. Juu ya vyuma vilivyo na maudhui ya juu ya kaboni, juu ya chuma ngumu na kwa ujumla juu ya metali zisizo na feri, hatua ya mavuno ya tabia iliyoonyeshwa kwenye picha hapo juu haionekani; urefu wa kudumu kwa ujumla huongezeka, na hakuna uhakika wa mavuno tofauti. Katika hali kama hizi, kama sheria, nguvu ya mavuno inachukuliwa kuwa sawa na mzigo ambao urefu wa kudumu wa 0,2%.
Thamani si data ya muundo: moduli ya unyumbufu, nguvu ya mavuno, nguvu na urefu wa maandishi huhamishwa kutoka chanzo cha kihistoria. Kwa hesabu, maadili ya tabia na muundo wa darasa halisi la kisasa, unene na hali ya utoaji huchukuliwa, pamoja na vipengele husika vya sehemu, uvumilivu na mahitaji ya ugumu, weldability na uchovu.
2. Vyuma vilivyochorwa baridi
Katika kila fimbo ya chuma iliyonyooka au kupinda, chuma kilichochorwa ndani ya nchi baridi hutokea. Kwa kufanya hivyo, chuma kinasisitizwa ndani ya nchi zaidi ya kiwango cha mavuno; kwenye sehemu inayotolewa, kikomo cha kuchora kinaongezeka. Ikiwa fimbo ya chuma ya kawaida imefungwa katika mvutano mpaka nguvu ya mavuno imezidi, juu ya kupakia upya inazingatiwa kuwa thamani ya nguvu ya mavuno imeongezeka. Kadiri muda wa “kusitisha” kati ya mizigo miwili ulivyo mrefu, ndivyo nguvu ya mavuno inavyoongezeka.
Aidha, kwa kuwa wakati wa kunyoosha kwa baridi kipenyo pia hupungua kulingana na urefu wa baa, kwa hivyo chuma ambacho kilikuwa wazi kwa kunyoosha kwa kiasi kikubwa kabla ya jaribio kitaonyesha nguvu ya juu ya mavuno na nguvu ya mkazo kuliko chuma ambacho hakijainuliwa; wakati huo huo, itaonyesha upinzani mdogo wa athari.
Mchoro wa baridi hutumika katika utengenezaji wa vyuma vya zege IIb, IIIb, na IVb (vyuma vya tor-steel, mesh ya ujenzi wa chuma), na pia katika utengenezaji wa waya kwa ajili ya kuimarisha na kamba za madaraja yanayoning’inia.
Kazi Baridi na Uimarishaji: Alama za kihistoria zilizochorwa na maelezo hayaonyeshi bidhaa ya kisasa. Kukunja, kunyoosha, kukunja tena, kulehemu au kupasha joto sehemu ya kuimarisha kunaweza kubadilisha sifa na inaruhusiwa tu inaporuhusiwa na hati za bidhaa, muundo na kiwango kinachotumika.
Tabia ya chuma wakati wa kupima shinikizo
Kilichosemwa kuhusu unyumbufu na kuhusu kikomo cha mkazo wa chuma kilichoyeyushwa kinatumika katika maana inayolingana na mzigo wa shinikizo. Thamani za nguvu ya mavuno ya chuma cha miundo (katika kesi ya shinikizo inaitwa nguvu ya mavuno) iliyopatikana wakati wa mtihani wa kushinikiza na mtihani wa mvutano hautofautiani sana. Hata hivyo, chini ya shinikizo, ongezeko la mzigo zaidi ya kikomo cha kusagwa inawezekana tu kwa vipengele vifupi sana.
Sheria za kufunga buckling zinatumika kwa vijiti vyembamba. Wakati huo huo, katika nafasi ya kwanza, mawazo yanayofaa yanapaswa kuzingatiwa, ikiwa yanataja njia ya kuunga mkono na kupiga mwisho wa fimbo, au kwa kupotoka kwa mhimili wa fimbo kutoka kwa nafasi iliyowekwa.
Vipengele vilivyobonyezwa: uimara wa nyenzo pekee hauamui uwezo wa kuzaa wa fimbo. Wembamba, mkunjo wa awali, mifadhaiko iliyobaki, utengamano wa ndani na kimataifa, viunga, viungio na dosari lazima zijumuishwe katika hesabu ya kipengele halisi.
Tabia ya chuma katika jaribio la kupinda
Kuhusu hatua ya mavuno (inayozingatiwa kutoka nje na upungufu mkubwa wa viunga au kwa mistari ya mavuno), ni muhimu kwamba itatokea wakati wa mtihani wa kupiga kwa mikazo ya chini kidogo lakini ya juu zaidi kuliko yale yaliyopatikana wakati wa kupima nguvu ya kupima ya fimbo ya mtihani. Baada ya kuzidi nguvu ya uvunaji wa chuma katika maeneo ya mvutano ya viunga, mizigo inaweza kuongezeka ikiwa viunga vimelindwa vya kutosha dhidi ya kufumba au kukunja.
Jaribio la kupinda: picha inaonyesha utaratibu wa maabara, si vigezo vya kukubali bidhaa. Kielelezo cha jiometri, vihimili, kasi, halijoto, mwelekeo wa kukunja na vigezo vya kuweka alama lazima vilingane na kiwango kinachotumika na aina kamili ya chuma.
Nguvu ya uchovu ya chuma
Sifa za nguvu zinazobainishwa wakati wa mvutano wa kawaida, majaribio ya mbano au kupinda hutoa maelezo ya kina kuhusu tabia ya chuma chini ya upakiaji tuli. Wakati huo huo, inapaswa kuzingatiwa kuwa nguvu ya mavuno wakati wa upakiaji wa tuli ya muda mrefu itakuwa chini kidogo kuliko kikomo kilichopatikana kwa kupima kawaida hadi kushindwa. Ikiwa mizigo ya tuli inafuatwa na mizigo ya mara kwa mara (k.m. madaraja, nyimbo za crane, magari), au ikiwa mizigo ya mara kwa mara hutenda wakati wote, basi data inaweza kupatikana kuhusu nyenzo tu kulingana na tabia yake chini ya hali ambazo zinalingana kwa karibu na hali ya vitendo. Kwa hiyo, vyuma vya vipengele vya ujenzi, ambavyo vitaonyeshwa hasa kwa mizigo inayohamia, hujaribiwa na upakiaji wa mara kwa mara.
Mara nyingi, mizigo ya kusimama na kusonga hutokea kwa wakati mmoja. Mifano ifuatayo inaeleza kiini cha tatizo. Vijiti vilivyoonyeshwa kwenye picha1hufanywa kwa nyenzo sawa, na kutupwa kutoka kwenye bar moja. Fimbo ya chini hupigwa polepole na upakiaji wa taratibu; kwa hiyo, inaweza kuinama. Fimbo ya juu mara kwa mara inakabiliwa na upakiaji unaorudiwa, na mikazo ya chini sana kuliko ile iliyo kwenye fimbo ya kwanza. Baada ya muda fulani, fimbo ya juu ilivunja bila kuonyesha deformation yoyote ya kudumu karibu na fracture. Kwa mujibu wa hili, tabia ya nyenzo kwa kushindwa inategemea kwa kiasi kikubwa juu ya njia ambayo mzigo hutumiwa. Mfano uliotolewa, ambao unahusu mizigo ya kupiga, pia ni tabia ya aina nyingine za mizigo. Katika picha2na3mifano ya vipimo vya mvutano huonyeshwa; picha2inahusu mfano rahisi wa mtihani wa machozi, na Mtini3kwa vipimo vya mvutano wa kutofautiana wa unidirectional.
Kuhusu matumizi ya ukweli huu, ni muhimu kwamba - mbali na tabia iliyoonyeshwa wakati wa mtihani wa kawaida wa kubomoa - thamani ya kipengele cha ujenzi, ambacho kimechimbwa au ambacho sehemu yake ya msalaba imepata mabadiliko mengine, lazima ichunguzwe hasa. Upinzani wa fimbo iliyopigwa kwa mizigo ya mara kwa mara ni ya chini sana kuliko upinzani wa fimbo isiyofanywa, kwani vizingiti vya voltage vinaonekana kwenye kando ya shimo. Dhiki kwenye ukingo wa shimo, ikiwa husababishwa na mizigo ya mara kwa mara, daima itakuwa kubwa zaidi kuliko dhiki ya wastani. Matokeo yake ni kwamba vipengele vya ujenzi vilivyochimbwa chini ya mizigo ya mara kwa mara vinaonyesha nguvu ndogo sana kuliko vitu visivyochimbwa.
Maelezo ya mwisho juu ya uchovu: kupasuka kwa uchovu kunaweza kutokea kwa mikazo ya chini zaidi kuliko ile inayosababisha deformation ya plastiki inayoonekana. Mashimo, maelezo ya svetsade, mabadiliko ya ghafla katika sehemu, kutu na uharibifu hubadilisha aina ya maelezo na maisha. Miundo iliyo chini ya upakiaji mara kwa mara inahitaji hesabu maalum ya uchovu, mpango wa ukaguzi na tathmini ya mtaalam wa kila ufa unaogunduliwa.