Граница на провлачване на веществата. Как да определим границата на провлачване

Съдържание:

Граница на провлачване на веществата. Как да определим границата на провлачване
Граница на провлачване на веществата. Как да определим границата на провлачване
Anonim

Качеството на провлачване е напрежението, съответстващо на остатъчната стойност на удължение след отстраняване на натоварването. Определянето на тази стойност е необходимо за избора на метали, използвани в производството. Ако този параметър не се вземе предвид, това може да доведе до интензивен процес на развитие на деформация в неправилно избран материал. Много е важно да се вземат предвид границите на провлачване при проектирането на различни метални конструкции.

провлачване
провлачване

Физически характеристики

Качеството на добив се отнася до индикаторите за сила. Те представляват макропластична деформация с доста малко втвърдяване. Физически този параметър може да бъде представен като характеристика на материала, а именно: напрежение, което съответства на по-ниската стойност на точката на провлачване в графиката (диаграмата) на разтягането на материалите. Това може да бъде представено и като формула: σT=PT/F0, където PT означава натоварването при напрежение на провлачване, а F0 съответства на оригиналаплощта на напречното сечение на разглежданата проба. PT установява така наречената граница между еластично-пластичните и еластичните деформационни зони на материала. Дори леко увеличаване на напрежението (над DC) ще причини значителна деформация. Границата на провлачване на металите обикновено се измерва в kg/mm2 или N/m2. Стойността на този параметър се влияе от различни фактори, например режима на топлинна обработка, дебелината на пробата, наличието на легиращи елементи и примеси, вида, микроструктурата и дефектите на кристалната решетка и т.н. Границата на провлачване се променя значително с температурата. Помислете за пример за практическото значение на този параметър.

граница на провлачване на метал
граница на провлачване на метал

Качество на провлачване на тръби

Най-очевидно е влиянието на тази стойност при изграждането на тръбопроводи на системи с високо налягане. В такива конструкции трябва да се използва специална стомана, която има достатъчно големи граници на провлачване, както и минимални показатели за разлика между този параметър и якостта на опън. Колкото по-голяма е границата на стоманата, толкова по-висок, естествено, трябва да бъде индикаторът за допустимата стойност на работното напрежение. Този факт оказва пряко влияние върху стойността на якостта на стоманата и съответно на цялата конструкция като цяло. Поради факта, че параметърът на допустимата проектна стойност на системата за напрежение има пряко влияние върху необходимата стойност на дебелината на стената в използваните тръби, е важно да се изчислят възможно най-точно якостните характеристики на стоманата, която ще да се използва при производствототръби. Един от най-автентичните методи за определяне на тези параметри е провеждането на изследване върху дискретна проба. Във всички случаи е необходимо да се вземе предвид разликата между стойностите на разглеждания индикатор, от една страна, и допустимите стойности на напрежение, от друга.

Освен това трябва да знаете, че границата на провлачване на метала винаги се задава в резултат на подробни измервания за многократна употреба. Но системата от допустими напрежения в преобладаващата си част се приема въз основа на стандарти или като цяло в резултат на изпълнените технически условия, както и въз основа на личния опит на производителя. В системите от магистрални тръбопроводи цялата регулаторна колекция е описана в SNiP II-45-75. Така че задаването на коефициента на безопасност е доста сложна и много важна практическа задача. Правилното определяне на този параметър зависи изцяло от точността на изчислените стойности на напрежението, натоварването и границата на провлачване на материала.

граница на провлачване на тръбата
граница на провлачване на тръбата

Когато избират топлоизолация за тръбопроводни системи, те също разчитат на този индикатор. Това се дължи на факта, че тези материали влизат в пряк контакт с металната основа на тръбата и съответно могат да участват в електрохимични процеси, които влияят неблагоприятно върху състоянието на тръбопровода.

Разтягащи материали

Качеството на провлачване на опън определя количеството, при което напрежението ще остане същото или ще намалее въпреки удължението. Тоест този параметър ще достигне критична точка, когато има преход от еластичен къмобласт на пластична деформация на материала. Оказва се, че границата на провлачване може да се определи чрез тестване на пръчката.

граница на провлачване на опън
граница на провлачване на опън

пет изчисление

При устойчивостта на материалите границата на провлачване е напрежението, при което започва да се развива пластична деформация. Нека да разгледаме как се изчислява тази стойност. При експерименти, проведени с цилиндрични образци, стойността на нормалното напрежение в напречното сечение се определя в момента на възникване на необратима деформация. Използвайки същия метод при експерименти с усукване на тръбни проби, се определя границата на провлачване на срязване. За повечето материали този индикатор се определя по формулата σTs√3. В някои случаи непрекъснатото удължаване на цилиндрична проба в диаграма на нормално напрежение спрямо удължение води до откриване на така наречения зъб на пробив, т.е. рязко намаляване на напрежението преди да настъпи пластична деформация.

Освен това, по-нататъшното нарастване на такова изкривяване до определена стойност се случва при постоянно напрежение, което се нарича физически FET. Ако площта на добив (хоризонталната част на графиката) има голяма степен, тогава такъв материал се нарича идеално пластмасов. Ако диаграмата няма платформа, тогава пробите се наричат втвърдяване. В такъв случай е невъзможно точно да се определи стойността, при която ще възникне пластична деформация.

определяне на границата на провлачване
определяне на границата на провлачване

Каква е условната граница на добив?

Нека да разберем какъв е този параметър. В случаите, когато диаграмата на напрежението няма ясно изразени зони, е необходимо да се определи условният FET. Така че това е стойността на напрежението, при която относителната остатъчна деформация е 0,2 процента. За да се изчисли върху диаграмата на напрежението по дефиниционната ос ε, е необходимо да се отдели стойност, равна на 0, 2. От тази точка се изчертава права линия, успоредна на първоначалния участък. В резултат на това точката на пресичане на правата линия с линията на диаграмата определя стойността на условната граница на провлачване за конкретен материал. Този параметър се нарича още технически PT. Освен това условните граници на провлачване при усукване и огъване се разграничават отделно.

условна граница на провлачване
условна граница на провлачване

Поток на стопилка

Този параметър определя способността на разтопените метали да запълват линейни форми. Течливост на стопилката за метални сплави и метали има свой термин в металургичната индустрия - течливост. Всъщност това е реципрочната стойност на динамичния вискозитет. Международната система от единици (SI) изразява течливостта на течност в Pa-1c-1.

Временна якост на опън

Нека да разгледаме как се определя тази характеристика на механичните свойства. Силата е способността на материала, при определени граници и условия, да възприема различни влияния, без да се срутва. Механичните свойства обикновено се определят с помощта на диаграми на условно напрежение. За тестване, стандартнопроби. Тестовите инструменти са оборудвани с устройство, което записва диаграмата. Увеличаването на натоварванията над нормата причинява значителна пластична деформация в продукта. Границата на провлачване и якостта на опън съответстват на най-високото натоварване, което предхожда пълното разрушаване на пробата. При пластичните материали деформацията е концентрирана в една област, където се появява локално стесняване на напречното сечение. Нарича се още врат. В резултат на развитието на множество приплъзвания в материала се образува висока плътност на дислокациите и възникват така наречените нуклеиращи прекъсвания. В резултат на тяхното разширяване се появяват пори в пробата. Сливайки се един с друг, те образуват пукнатини, които се разпространяват в напречна посока към оста на опън. И в критичния момент пробата е напълно унищожена.

Какво е арматура PT?

Тези продукти са неразделна част от стоманобетон, предназначени по правило да издържат на опън. Обикновено се използва стоманена армировка, но има изключения. Тези продукти трябва да работят заедно с масата на бетона на всички етапи на натоварване на тази конструкция, без изключение, и да имат пластични и издръжливи свойства. И също така отговарят на всички условия за индустриализация на тези видове работа. Механичните свойства на стоманата, използвана при производството на фитинги, се установяват от съответните GOST и технически условия. GOST 5781-61 предвижда четири класа от тези продукти. Първите три са предназначени за конвенционални конструкции, както и за ненапрегнати пръти при предварителнастресирани системи. Граница на провлачване на армировката, в зависимост от класа на продукта, може да достигне 6000 kg/cm2. Така че за първия клас този параметър е приблизително 500 kg/cm2, за втория - 3000 kg/cm2, за третия 4000 kg/cm 2, докато четвъртият има 6000 kg/cm2.

граница на провлачване на армировката
граница на провлачване на армировката

Качество на провлачване на стоманите

За дълги продукти в основната версия на GOST 1050-88 се предоставят следните стойности на PT: степен 20 - 25 kgf/mm2, степен 30 - 30 kgf/mm 2, марка 45 - 36 kgf/mm2. Въпреки това, за едни и същи стомани, произведени по предварително споразумение между потребителя и производителя, границите на провлачване могат да имат различни стойности (един и същ GOST). Така стоманата от клас 30 ще има PT в размер от 30 до 41 kgf/mm2, а клас 45 ще бъде в диапазона от 38-50 kgf/mm 2.

Заключение

При проектиране на различни стоманени конструкции (сгради, мостове и др.), границата на провлачване се използва като индикатор за стандарта за якост при изчисляване на стойностите на допустимите натоварвания според посочения коефициент на безопасност. Но за съдовете под налягане стойността на допустимото натоварване се изчислява на базата на PT, както и якостта на опън, като се вземат предвид спецификациите на работните условия.

Препоръчано: