ข้อกำหนดวัสดุสำหรับโครงสร้างเหล็ก

โครงสร้างเหล็กจะต้องได้รับการกระทำในรูปแบบต่างๆ (น้ำหนัก การทรุดตัวของฐานรากที่ไม่สม่ำเสมอ อุณหภูมิ ฯลฯ) ในระหว่างการใช้งาน ดังนั้นเหล็กจึงต้องมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี (ความแข็งแรง ความเป็นพลาสติก ความเหนียว) และคุณสมบัติในการแปรรูป (การแปรรูปแบบเย็นและร้อน และประสิทธิภาพการเชื่อม) เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโครงสร้าง เหล็กมีหลายประเภท และมีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่ตรงตามข้อกำหนดของโครงสร้างเหล็ก เช่น Q235 ในเหล็กกล้าคาร์บอน l6Mn ในเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ และเหล็กแมงกานีสวาเนเดียม 20 ชิ้น (20MnV) สำหรับสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง
ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ:
1. ความแข็งแกร่ง
ตัวชี้วัดความแข็งแรงของเหล็กประกอบด้วยขีดจำกัดความยืดหยุ่น σe ขีดจำกัดคราก σy และขีดจำกัดแรงดึง σu การออกแบบขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของผลผลิตของเหล็ก ความแข็งแรงของผลผลิตสูงสามารถลดน้ำหนักของโครงสร้าง ประหยัดเหล็ก และลดต้นทุนการก่อสร้าง ความต้านแรงดึง σu คือความเค้นสูงสุดที่เหล็กสามารถทนได้ก่อนที่จะเกิดความเสียหาย ในเวลานี้ โครงสร้างสูญเสียความสามารถในการใช้งานเนื่องจากการเสียรูปของพลาสติกขนาดใหญ่ แต่โครงสร้างไม่ยุบตัวแม้จะเสียรูปมาก ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของโครงสร้างในการต้านทานแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นได้ยาก ค่าของ 'σu/σy ถือได้ว่าเป็นพารามิเตอร์ของกำลังสำรองความแข็งแรงของเหล็ก
2. ความเป็นพลาสติก
ความเป็นพลาสติกของเหล็กโดยทั่วไปหมายถึงคุณสมบัติของการเสียรูปพลาสติกอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่แตกหักหลังจากความเครียดเกินจุดคราก ตัวชี้วัดหลักในการวัดความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกของเหล็กคือการยืดตัว δ และการหดตัวแบบหน้าตัด ψ
3. ประสิทธิภาพการดัดงอเย็น
ประสิทธิภาพการดัดงอเย็นของเหล็กเป็นการวัดความต้านทานของเหล็กต่อการแตกร้าวเมื่อดัดงอที่อุณหภูมิห้องทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติก ประสิทธิภาพการดัดงอเย็นของเหล็กคือการใช้การทดสอบการดัดงอเย็นเพื่อทดสอบประสิทธิภาพการดัดงอของเหล็กภายใต้ระดับการดัดที่กำหนด
4. แรงกระแทก
ความเหนียวกระแทกของเหล็กหมายถึงความสามารถของเหล็กในการดูดซับพลังงานจลน์เชิงกลในระหว่างกระบวนการแตกหักภายใต้แรงกระแทก เป็นสมบัติเชิงกลที่ใช้วัดความต้านทานของเหล็กต่อแรงกระแทก ซึ่งอาจทำให้เกิดการแตกหักแบบเปราะเนื่องจากอุณหภูมิต่ำและความเข้มข้นของความเครียด โดยทั่วไปแล้ว ดัชนีความทนทานต่อแรงกระแทกของเหล็กจะได้มาจากการทดสอบแรงกระแทกของชิ้นงานทดสอบมาตรฐาน
5. ประสิทธิภาพการเชื่อม
ประสิทธิภาพการเชื่อมของเหล็กหมายถึงความสามารถในการรับรอยเชื่อมที่มีสมรรถนะที่ดีภายใต้สภาวะกระบวนการเชื่อมบางอย่าง ประสิทธิภาพการเชื่อมสามารถแบ่งได้เป็นประสิทธิภาพการเชื่อมระหว่างการเชื่อมและประสิทธิภาพการเชื่อมในแง่ของประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพการเชื่อมระหว่างการเชื่อมหมายถึงความไวของการเชื่อมและโลหะที่อยู่ใกล้รอยเชื่อมเพื่อไม่ให้เกิดรอยแตกร้าวจากความร้อนหรือรอยแตกจากการหดตัวเย็นลงระหว่างการเชื่อม ประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีหมายความว่าภายใต้สภาวะกระบวนการเชื่อมบางอย่าง จะไม่เกิดรอยแตกร้าวในโลหะเชื่อมและวัสดุต้นกำเนิดที่อยู่ใกล้เคียง ประสิทธิภาพการเชื่อมในด้านประสิทธิภาพการบริการหมายถึงความทนทานต่อแรงกระแทกที่รอยเชื่อมและความเหนียวในบริเวณที่ได้รับความร้อน โดยกำหนดให้คุณสมบัติทางกลของเหล็กในแนวเชื่อมและโซนที่ได้รับความร้อนไม่ควรต่ำกว่าคุณสมบัติทางกลของเหล็กในแนวเชื่อมและโซนที่ได้รับความร้อน วัสดุหลัก ประเทศของฉันใช้วิธีการทดสอบประสิทธิภาพการเชื่อมของกระบวนการเชื่อม และยังใช้วิธีการทดสอบประสิทธิภาพการเชื่อมของคุณสมบัติการใช้งานและการใช้งานอีกด้วย
6. ความทนทาน
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อความทนทานของเหล็ก ประการแรก ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กไม่ดี และต้องใช้มาตรการป้องกันเพื่อป้องกันไม่ให้เหล็กกัดกร่อนและเป็นสนิม มาตรการป้องกันประกอบด้วย: การบำรุงรักษาสีเหล็กเป็นประจำ การใช้เหล็กชุบสังกะสี และมาตรการป้องกันพิเศษภายใต้สภาวะของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง เช่น กรด ด่าง และเกลือ ตัวอย่างเช่น โครงสร้างแท่นนอกชายฝั่งใช้มาตรการ "การป้องกันขั้วบวก" เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของแจ็คเก็ต แท่งสังกะสีติดอยู่ที่แจ็คเก็ต และอิเล็กโทรไลต์น้ำทะเลจะกัดกร่อนแท่งสังกะสีก่อนโดยอัตโนมัติ ดังนั้นจึงบรรลุหน้าที่ในการปกป้องแจ็คเก็ตเหล็ก ประการที่สอง เนื่องจากความแข็งแรงในการทำลายล้างของเหล็กภายใต้อุณหภูมิสูงและภาระในระยะยาวต่ำกว่าความแข็งแรงในระยะสั้นมาก จึงควรวัดความแข็งแรงความทนทานของเหล็กภายใต้อุณหภูมิสูงในระยะยาว เหล็กจะแข็งและเปราะโดยอัตโนมัติเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ "ความชรา" ควรทดสอบความเหนียวรับแรงกระแทกของเหล็กภายใต้ภาระที่อุณหภูมิต่ำ