Свойства сталей. Методы упрочнения. Виды и классы арматуры.

Свойства сталей

Механические свойства:

· прочность — способность материала выдерживать внешнюю нагрузку без разрушения. Количественно это свойство характеризуется пределом прочности и пределом текучести;

· предел прочности — механическое напряжение, при превышении которого образец разрушается;

· предел текучести — механическое напряжение, при превышении которого образец продолжает удлиняться при отсутствии нагрузки;

· пластичность — способность стали изменять форму под действием нагрузки и сохранять ее после снятия нагрузки. Количественно характеризуется углом загиба и относительным удлинением при растяжении;

· ударная вязкость — способность стали противостоять динамическим нагрузкам. Количественно оценивается работой, необходимой для разрушения специального образца, отнесенной к площади его поперечного сечения;

· твердость — способность стали сопротивляться проникновению в нее других твердых тел. Количественно определяется нагрузкой, отнесенной к площади отпечатка при вдавливании стального шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамиды (метод Виккерса).

Физические свойства:

· плотность — масса вещества, заключенного в единичном объеме. Все металлы обладают высокой плотностью;

· теплопроводность — способность передавать теплоту от более нагретых участков к менее нагретым;

· электропроводность — способность пропускать электрический ток. Все металлы и их сплавы обладают высокой тепло- и электропроводностью.

Химические свойства:

· окисляемость — способность вещества соединяться с кислородом. Окисляемость усиливается с повышением температуры металла. Низкоуглеродистые стали под действием влажного воздуха или воды окисляются с образованием ржавчины — оксидов железа;

· коррозионная стойкость — способность металла не окисляться и не вступать в химические реакции с окружающими веществами;

· жаростойкость — способность стали не окисляться при высокой температуре и не образовывать окалины;

· жаропрочность — способность стали сохранять свои прочностные свойства при высокой температуре.

Технологические свойства:

· ковкость — способность стали принимать новую форму под действием внешних сил;

· жидкотекучесть — способность стали в расплавленном состоянии заполнять узкие зазоры и пространства;

· обрабатываемость резанием — свойство стали поддаваться механической обработке режущим инструментом;

· свариваемость — способность стали образовывать высококачественное сварное соединение, не содержащее дефектов

Механические свойства и свариваемость арматурной стали зависят от ее химического состава (горячекатаная арматура) и способа упрочнения (термомеханическая или термическая обработка, холодная деформация). Механические свойства, химический состав, способы прокатки и упрочнения, параметры и вид профиля в той или иной степени определяют коррозионную стойкость и усталостную прочность арматуры.

Повышение прочности может быть достигнуто также термическим упрочнением и механической вытяжкой.

При термическом упрочении вначале осуществляют нагрев арматуры до 800…900°С и быстрое охлаждение, а затем нагрев до 300…400°С с постепенным охлаждением (закалка с отпуском)

При мех. вытяжке арматуры на 3-5% вследствие структурных изменений кристалл. решетки – наклепа, сталь упрочняется. При повторной вытяжке (нагрузке) диаграмма деформирования будет отличается от исходной, а предел текучести

Методы упрочнения металла:

· Термомеханическая обработка стали

· Поверхностное упрочнение стальных деталей.

· Закалка токами высокой частоты.

· Газопламенная закалка.

· Старение.

· Обработка стали холодом.

· Упрочнение методом пластической деформации.

Виды арматуры:

А - для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры;

В, Вр - для холоднодеформированной арматуры;

К - для арматурных канатов.

Арматурные канаты подразделяются на:

К7, изготовленные из круглой гладкой проволоки;

К7Т, изготовленные из проволоки периодического профиля;

К70, пластически обжатые, изготовленные из гладкой проволоки.

Каждому классу арм. соот. определенные марки арматурной стали с одинаковыми механическими характеристиками, но различным хим. составом. В обозначении марки стали отражается содержание углерода и легирующих добавок. Например, в марке 25Г2С первая цифра обозн. содер углерода в сотых долях процента (0, 25%) Г- что сталь легирована марганцем, 2- что его содержание может достигать 2%, С-наличие в стали кремния.

20ХГ2Ц Х- хром, Т-титан, Ц- цирконий.