Модуль упругости стали с245: Модуль упругости бетона В15, В20, В25, В30: обзор

Содержание

Сталь специального назначения С245 - Металлургическая компания

Краткие обозначения:
σв — временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа ε — относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 — предел упругости, МПа Jк — предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 — предел текучести условный, МПа σизг — предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 — относительное удлинение после разрыва, % σ-1 — предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж — предел текучести при сжатии, МПа J-1 — предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν — относительный сдвиг, % n — количество циклов нагружения
sв — предел кратковременной прочности, МПа R и ρ — удельное электросопротивление, Ом·м
ψ — относительное сужение, % E — модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV — ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 T — температура, при которой получены свойства, Град
sT — предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и λ — коэффициент теплопроводности (теплоХотСтилость материала), Вт/(м·°С)
HB — твердость по Бринеллю C — удельная теплоХотСтилость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV — твердость по Виккерсу pn и r — плотность кг/м3
HRCэ — твердость по Роквеллу, шкала С а — коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ), 1/°С
HRB — твердость по Роквеллу, шкала В σtТ — предел длительной прочности, МПа
HSD — твердость по Шору G — модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Модуль упругости алюминия кг см2. Модуль деформации стали и её упругости. прокатной стали и стальных отливок

Основной главной задачей инженерного проектирования служит выбор оптимального сечения профиля и материала конструкции. Нужно найти именно тот размер, который обеспечит сохранение формы системы при минимальной возможной массе под влиянием нагрузки. К примеру, какую именно сталь следует применять в качестве пролётной балки сооружения? Материал может использоваться нерационально, усложнится монтаж и утяжелится конструкция, увеличатся финансовые затраты. На этот вопрос ответит такое понятие как модуль упругости стали. Он же позволит на самой ранней стадии избежать появления этих проблем.

Общие понятия

Модуль упругости (модуль Юнга) - это показатель механического свойства материала, характеризующий его сопротивляемость деформации растяжения . Иными словами, это значение пластичности материала. Чем выше значения модуля упругости, тем меньше будет какой-либо стержень растягиваться при иных равных нагрузках (площадь сечения, величина нагрузки и другие).

Модуль Юнга в теории упругости обозначается буквой Е. Он является составляющей закона Гука (о деформации упругих тел). Эта величина связывает возникающее в образце напряжение и его деформацию.

Измеряется эта величина согласно стандартной международной системе единиц в МПа (Мегапаскалях)

. Но инженеры на практике больше склоняются к применению размерности кгс/см2.

Опытным путём осуществляется определение этого показателя в научных лабораториях. Сутью этого метода является разрыв гантелеобразных образцов материала на специальном оборудовании. Узнав удлинение и натяжение, при которых образец разрушился, делят переменные данные друг на друга. Полученная величина и является модулем (Юнга) упругости.

Таким образом определяется только модуль Юнга материалов упругих: медь, сталь и прочее. А материалы хрупкие сжимают до того момента, пока не появятся трещины: бетон, чугун и им подобные.

Механические свойства

Только при работе на растяжение или сжатие модуль (Юнга) упругости помогает угадать поведение того или иного материала . А вот при изгибе, срезе, смятии и прочих нагрузках потребуется ввести дополнительные параметры:

Кроме всего вышесказанного стоит упомянуть, что у некоторых материалов в зависимости от направления нагрузки разные механические свойства . Подобные материалы называются анизотропными. Примерами подобного является ткани, некоторые виды камня, слоистые пластмассы, древесина и прочее.

У материалов изотропных механические свойства и деформация упругая в любом направлении одинаковы. К таким материалам относятся металлы: алюминий, медь, чугун, сталь и прочее, а также каучук, бетон, естественные камни, пластмассы неслоистые.

Стоит отметить, что эта величина непостоянная. Даже для одного материала она может иметь разное значение в зависимости от того, в какие точки была приложена сила. Кое-какие пластично-упругие материалы имеют практически постоянное значение модуля упругости при работе как на растяжение, так и на сжатие: сталь, алюминий, медь. А есть и такие ситуации, когда эта величина измеряется формой профиля.

Некоторые значения (величина представлена в миллионах кгс/см2) :

  1. Алюминий - 0,7.
  2. Древесина поперёк волокон - 0,005.
  3. Древесина вдоль волокон - 0,1.
  4. Бетон - 0,02.
  5. Каменная гранитная кладка - 0,09.
  6. Каменная кирпичная кладка - 0,03.
  7. Бронза - 1,00.
  8. Латунь - 1,01.
  9. Чугун серый - 1,16.
  10. Чугун белый - 1,15.

Разница в показателях модулей упругости для сталей в зависимости от их марок:

Ещё это значение изменяется в зависимости от вида проката:

  1. Трос с сердечником металлическим - 1,95.
  2. Канат плетёный - 1,9.
  3. Проволока высокой прочности - 2,1.

Как видно, отклонения в значениях модулей упругой деформации стали незначительны. Именно по этой причине большинство инженеров, проводя свои расчёты, пренебрегают погрешностями и берут значение, равное 2,00.

Перед тем, как использовать какой-либо материал в строительных работах, следует ознакомиться с его физическими характеристиками для того, чтобы знать как с ним обращаться, какое механическое воздействие будет для него приемлемым, и так далее. Одной из важных характеристик, на которые очень часто обращают внимание, является модуль упругости.

Ниже рассмотрим само понятие, а также эту величину по отношению к одному из самых популярных в строительстве и ремонтных работах материалу - стали. Также будут рассмотрены эти показатели у других материалов, ради примера.

Модуль упругости - что это?

Модулем упругости какого-либо материала называют совокупность физических величин , которые характеризуют способность какого-либо твёрдого тела упруго деформироваться в условиях приложения к нему силы. Выражается она буквой Е. Так она будет упомянута во всех таблицах, которые будут идти далее в статье.

Невозможно утверждать, что существует только один способ выявления значения упругости. Различные подходы к изучению этой величины привели к тому, что существует сразу несколько разных подходов. Ниже будут приведены три основных способа расчёта показателей этой характеристики для разных материалов:

Таблица показателей упругости материалов

Перед тем, как перейти непосредственно к этой характеристике стали, рассмотрим для начала, в качестве примера и дополнительной информации, таблицу, содержащую данные об этой величине по отношению к другим материалам.2 .

  • И напоследок коэффициент Пуассона для стали равен значению 0,3
  • Это общие данные, приведённые для видов стали и стальных изделий. Каждая величина была высчитано согласно всем физическим правилам и с учётом всех имеющихся отношений, которые используются для выведения величин этой характеристики.

    Ниже будет приведена вся общая информация об этой характеристике стали. Значения будут даваться как по модулю Юнга , так и по модулю сдвига, как в одних единицах измерения (МПа), так и в других (кг/см2, ньютон*м2).

    Сталь и несколько разных её марок

    Значения показателей упругости стали разнятся, так как существуют сразу несколько модулей , которые исчисляются и высчитываются по-разному. Можно заметить тот факт, что в принципе сильно показатели не разнятся, что свидетельствует в пользу разных исследований упругости различных материалов. Но сильно углубляться во все вычисления, формулы и значения не стоит, так как достаточно выбрать определённое значение упругости, чтобы уже в дальнейшем ориентироваться на него.2 .

    Данная информация поможет разобраться с самим понятием модуля упругости, а также ознакомиться с основными значения данной характеристики для стали, стальных изделий, а также для нескольких других материалов.

    Следует помнить, что показатели модуля упругости разные для различных сплавов стали и для различных стальных конструкций, которые содержат в своём составе и другие соединения. Но даже в таких условиях, можно заметить тот факт, что различаются показатели ненамного. Величина модуля упругости стали практически зависит от структуры. а также от содержания углерода. Способ горячей или холодной обработки стали также не может сильно повлиять на этот показатель.

    stanok.guru

    Расчётные сопротивления и модули упругости тяжёлого бетона, мПа

    Таблица 2

    Характеристики

    КЛАСС БЕТОНА

    В7,5

    В10

    В15

    В20

    В25

    В30

    В35

    В40

    Для
    предельных состояний
    1-й
    группы

    Сжатие осевое

    (призменная
    прочность) R b

    Растяжение осевое

    R bt

    Для
    предельных состояний
    2-й
    группы

    Сжатие

    осевое

    R b ,
    ser

    Растяжение осевое

    R bt ,
    ser

    Начальный
    обычного твердения E b

    Начальный
    модуль упругости тяжёлого бетона
    подвергнутого тепловой обработке при
    атмосферном давлении

    Примечание.
    Расчётные
    сопротивления бетона для предельных
    состояний 2-й группы равны нормативным:
    R b , ser
    = R b , n ;
    R bt , ser
    = R
    bt , n .

    Расчётные сопротивления и модули упругости некоторых арматурных сталей, мПа

    Таблица
    3

    КЛАСС

    АРМАТУРЫ

    (обозначение

    по ДСТУ 3760-98)

    Расчётные
    сопротивления

    Модуль
    упругости

    E s

    для расчёта по

    предельным
    состояниям
    1-й группы

    для
    расчёта по предельным состояниям
    2-й группы

    R s , ser

    растяжение

    R sc

    R s

    R sw

    А240С

    А300С

    А400С

    6…8 мм

    А400С

    10…40мм

    А600С

    B p I

    3 мм

    B p I

    4 мм

    B p I

    5 мм

    Примечание.
    Расчётные
    сопротивления стали для предельных
    состояний 2-й группы равны
    нормативным: R s , ser
    = R s , n .

    studfiles.net

    Пример 3.5. Проверка сечения колонны из двутавра на сжатие

    Необходимо проверить сечение колонны, выполненной из двутавра 20К1 по СТО АСЧМ 20-93 из стали С235.

    Сжимающее усилие: N=600кН.

    Высота колонны: L=4,5м.

    Коэффициент расчетной длины: μ x =1,0; μ y =1,0.

    Решение.
    Расчетное сопротивление стали С235: R y =230Н/мм 2 = 23,0 кН/см 2 .
    Модуль упругости стали С235: Е=2,06х10 5 Н/мм 2 .
    Коэффициент условия работы для колонн общественных зданий при постоянной нагрузке γ c = 0,95.
    Площадь сечения элемента находим по сортаменту для двутавра 20К1: А=52,69 см 2 .
    Радиус инерции сечения относительно оси х, так же по сортаменту: i x =4,99 см.
    Радиус инерции сечения относительно оси y, так же по сортаменту: i y =8,54 см.
    Расчетная длина колонны определяем по формуле:
    l ef,x = μ x l x = 1,0*4,5 = 4,5 м;
    l ef,y = μ y l y = 1,0*4,5 = 4,5 м.
    Гибкость сечения относительно оси x: λ x = l x /i x = 450/4,99 = 90,18.
    Гибкость сечения относительно оси y: λ y = l y /i y = 450/8,54 = 52,69.
    Предельно допустимая гибкость для сжатых элементов (пояса, опорные раскосы и стойки, передающие опорные реакции: пространственных конструкций из одиночных уголков, пространственных конструкций из труб и парных уголков св. 50м) λ u = 120.
    Проверка условий : λ x
    90,18 - условия выполнены.
    Проверку устойчивости сечения производят по наибольшей гибкости. В данном примере λ max = 90,18.
    Условия гибкости элемента определяем по формуле:
    λ’ = λ√(R y /E) = 90,18√(230/2,06*10 5) = 3,01.
    Коэффициент α и β принимается по типу сечения, для двутавра α = 0,04; β = 0,09.
    Коэффициент δ = 9,87(1-α+β*λ’)+λ’ 2 = 9,87(1-0,04+0,09*3,01)+3,01 2 = 21,2.
    Коэффициент устойчивости определяем по формуле:
    φ = 0,5(δ-√(δ 2 -39,48λ’ 2)/λ’ 2 = 0,5(21,2-√(21,2 2 -39,48*3,01 2)/3,01 2 = 0,643.
    Коэффициент φ также можно принимать по таблице по типу сечения и λ’.
    Проверка условия: N/φAR y γ c ≤ 1 ,
    600,0/(0,643*52,69*23,0*0,95) = 0,81 ≤ 1.
    Поскольку расчет производился по максимальной гибкости относительно оси х проверку относительно оси y производить нет необходимости.

    Примеры:

    spravkidoc.ru

    Модуль упругости стали в кгс\см2, примеры

    Одной из главных задач инженерного проектирования является выбор материала конструкции и оптимального сечения профиля. Необходимо найти тот размер, который при минимально возможной массе будет обеспечивать сохранение формы системы под воздействием нагрузки.

    Например, какой номер стального двутавра использовать в качестве пролетной балки сооружения? Если взять профиль размерами ниже требуемого, то гарантировано получим разрушение строения. Если больше, то это ведет к нерациональному использованию металла, а, следовательно, утяжелению конструкции, усложнению монтажа, увеличению финансовых затрат. Знание такого понятия как модуль упругости стали даст ответ на вышепоставленный вопрос, и позволит избежать появления данных проблем на самом раннем этапе производства.

    Общее понятие

    Модуль упругости (также известный как модуль Юнга) – один из показателей механических свойств материала, который характеризует его сопротивляемость деформации растяжения. Другими словами, его значение показывает пластичность материала. Чем больше модуль упругости, тем менее будет растягиваться какой-либо стержень при прочих равных условиях (величина нагрузки, площадь сечения и прочее).

    В теории упругости модуль Юнга обозначается буквой Е. Является составной частью закона Гука (закона о деформации упругих тел). Связывает напряжение, возникающее в материале, и его деформацию.

    Согласно международной стандартной системе единиц измеряется в МПа. Но на практике инженеры предпочитают использовать размерность кгс/см2.

    Определение модуля упругости осуществляется опытным путем в научных лабораториях. Суть данного способа заключается в разрыве на специальном оборудовании гантелеобразных образцов материала. Узнав напряжение и удлинение, при котором произошло разрушение образца, делят данные переменные друг на друга, тем самым получая модуль Юнга.

    Отметим сразу, что таким методом определяются модули упругости пластичных материалов: сталь, медь и прочее. Хрупкие материалы – чугун, бетон – сжимают до появления трещин.

    Дополнительные характеристики механических свойств

    Модуль упругости дает возможность предугадать поведение материла только при работе на сжатие или растяжение. При наличии таких видов нагрузок как смятие, срез, изгиб и прочее потребуется введение дополнительных параметров:

    • Жесткость есть произведение модуля упругости на площадь поперечного сечения профиля. По величине жесткости можно судить о пластичности уже не материала, а узла конструкции в целом. Измеряется в килограммах силы.
    • Относительное продольное удлинение показывает отношение абсолютного удлинения образца к общей длине образца. Например, к стержню длиной 100 мм приложили определенную силу. Как результат, он уменьшился в размере на 5 мм. Деля его удлинение (5 мм) на первоначальную длину (100 мм) получаем относительное удлинение 0,05. Переменная является безразмерной величиной. В некоторых случаях для удобства восприятия переводится в проценты.
    • Относительное поперечное удлинение рассчитывается аналогично вышепредставленному пункту, но вместо длины здесь рассматривается диаметр стержня. Опыты показывают, что для большинства материалов поперечное удлинение в 3-4 раза меньше, чем продольное.
    • Коэффициент Пуансона есть отношение относительной продольной деформации к относительной поперечной деформации. Данный параметр позволяет полностью описать изменение формы под воздействием нагрузки.
    • Модуль сдвига характеризует упругие свойства при воздействии на образец касательных напряжений, т. е. в случае, когда вектор силы направлен под 90 градусов к поверхности тела. Примерами таких нагрузок является работа заклепок на срез, гвоздей на смятие и прочее. По большому счету, модуль сдвига связан с таким понятием как вязкость материла.
    • Модуль объемной упругости характеризуется изменением объема материала для равномерного разностороннего приложения нагрузки. Является отношением объемного давления к объемной деформации сжатия. Примером такой работы служит опущенный в воду образец, на который по всей его площади воздействует давление жидкости.

    Помимо вышесказанного необходимо упомянуть, что некоторые типы материалов имеют различные механические свойства в зависимости от направления нагрузки. Такие материалы характеризуются как анизотропные. Яркими примерами служит древесина, слоистые пластмассы, некоторые виды камня, ткани и прочее.

    У изотропных материалов механические свойства и упругая деформация одинаковы в любом направлении. К ним относят металлы (сталь, чугун, медь, алюминий и прочее), неслоистые пластмассы, естественные камни, бетон, каучук.

    Значение модуля упругости

    Необходимо заметить, что модуль Юнга не является постоянной величиной. Даже для одного и того же материала он может колебаться в зависимости от точек приложения силы.

    Некоторые упруго – пластичные материалы обладают более или менее постоянным модулем упругости при работе как на сжатие, так и на растяжение: медь, алюминий, сталь. В других случаях упругость может изменяться исходя из формы профиля.

    Вот примеры значений модуля Юнга (в миллионах кгс\см2) некоторых материалов:

    • Чугун белый – 1,15.
    • Чугун серый -1,16.
    • Латунь – 1,01.
    • Бронза – 1,00.
    • Кирпичная каменная кладка – 0,03.
    • Гранитная каменная кладка – 0,09.
    • Бетон – 0,02.
    • Древесина вдоль волокон – 0,1.
    • Древесина поперек волокон – 0,005.
    • Алюминий – 0,7.

    Рассмотрим разницу в показаниях между модулями упругости для сталей в зависимости от марки:

    • Стали конструкционные высокого качества (20, 45) – 2,01.
    • Стали обычного качества (Ст.3, Ст.6) – 2,00.
    • Стали низколегированные (30ХГСА, 40Х) – 2,05.
    • Стали нержавеющие (12Х18Н10Т) – 2,1.
    • Стали штамповые (9ХМФ) – 2,03.
    • Стали пружинные (60С2) – 2,03.
    • Стали подшипниковые (ШХ15) – 2,1.

    Также значение модуля упругости для сталей изменяется исходя из вида проката:

    • Проволока высокой прочности – 2,1.
    • Плетенный канат – 1,9.
    • Трос с металлическим сердечником – 1,95.

    Как видим, отклонения между сталями в значениях модулей упругой деформации имеют небольшую величину. Поэтому в большинстве инженерных расчетов можно пренебречь погрешностями и брать значение Е=2,0.

    prompriem.ru

    Модули упругости и коэффициенты Пуассона для некоторых материалов 013


    Материал

    Модули упругости, МПа

    Коэффициент

    Пуассона


    Модуль Юнга
    E

    Модуль сдвига
    G

    Чугун белый, серый

    Чугун ковкий


    (1,15…1,60)·10 5

    1,55·10 5


    4,5·10 4

    0,23…0,27

    Сталь углеродистая

    Сталь легированная


    (2,0…2,1)·10 5

    (2,1…2,2)·10 5


    (8,0…8,1)·10 4

    (8,0…8,1)·10 4


    0,24…0,28

    0,25…0,30


    Медь прокатная

    Медь холоднотянутая

    Медь литая


    1,1·10 5

    0,84·10 5


    4,0·10 4

    0,31…0,34

    Бронза фосфористая катаная

    Бронза марганцовистой катаная

    Бронза алюминиевая литая


    1,15·10 5

    1,05·10 5


    4,2·10 4

    4,2·10 4


    0,32…0,35

    Латунь холоднотянутая

    Латунь корабельная катаная


    (0,91…0,99)·10 5

    1,0·10 5


    (3,5…3,7)·10 4

    0,32…0,42

    Алюминий катаный

    Проволока алюминиевая тянутая

    Дюралюминий катаный


    0,69·10 5

    0,71·10 5


    (2,6…2,7)·10 4

    2,7·10 4


    0,32…0,36

    Цинк катаный

    0,84·10 5

    3,2·10 4

    0,27

    Свинец

    0,17·10 5

    0,7·10 4

    0,42

    Лед

    0,1·10 5

    (0,28…0,3)·10 4


    Стекло

    0,56·10 5

    0,22·10 4

    0,25

    Гранит

    0,49·10 5



    Известняк

    0,42·10 5



    Мрамор

    0,56·10 5



    Песчаник

    0,18·10 5



    Каменная кладка из гранита

    Каменная кладка из известняка

    Каменная кладка из кирпича


    (0,09…0,1)·10 5

    (0,027…0,030)·10 5




    Бетон при пределе прочности, МПа:

    (0,146…0,196)·10 5

    (0,164…0,214)·10 5

    (0,182…0,232)·10 5

    0,16…0,18

    0,16…0,18


    Древесина вдоль волокон

    Древесина поперек волокон


    (0,1…0,12)·10 5

    (0,005…0,01)·10 5


    0,055·10 4


    Каучук

    0,00008·10 5


    0,47

    Текстолит

    (0,06…0,1)·10 5



    Гетинакс

    (0,1…0,17)·10 5



    Бакелит

    (2…3)·10 3


    0,36

    Висхомлит (ИМ-44)

    (4,0…4,2)·10 3


    0,37

    Целлулоид

    (1,43…2,75)·10 3


    0,33…0,38

    www.sopromat.info

    Показатель предела нагрузки на сталь - модуль упругости Юнга

    До того, как взять в работу какой-то строительный материал, необходимо изучить его прочностные данные и возможное взаимодействие с другими веществами и материалами, их сочетаемость в плане адекватного поведения при одинаковых нагрузках на конструкцию. Определяющая роль для решения этой задачи отводится модулю упругости – его называют ещё модулем Юнга.

    Высокая прочность стали позволяет использовать её при строительстве высотных зданий и ажурных конструкций стадионов и мостов. Добавки в сталь некоторых веществ, влияющих на её качество, называют легированием , и эти добавки могут увеличить прочность стали в два раза. Модуль упругости стали легированной гораздо выше, чем обычной. Прочность в строительстве, как правило, достигается подбором площади сечения профиля в силу экономических причин: высоколегированные стали имеют более высокую стоимость.

    Физический смысл

    Обозначение модуля упругости как физической величины – (Е), этот показатель характеризует упругую сопротивляемость материала изделия прилагаемым к нему деформирующим нагрузкам:

    • продольным – растягивающим и сжимающим;
    • поперечным – изгибающим или исполненным в виде сдвига;
    • объёмным – скручивающим.

    Чем выше значение (Е), тем выше , тем прочнее будет изделие из этого материала и тем выше будет предел разрушения. Например, для алюминия эта величина составляет 70 ГПа, для чугуна – 120, железа – 190, а для стали до 220 ГПа.

    Определение

    Модуль упругости – сводный термин, вобравший в себя другие физические показатели свойства упругости твёрдых материалов – под воздействием силы изменяться и обретать прежнюю форму после её прекращения, то есть, упруго деформироваться. Это отношение напряжения в изделии – давление силы на единицу площади, к упругой деформации (безразмерная величина, определяемая отношением размера изделия к его изначальному размеру). Отсюда и его размерность, как и у напряжения – отношение силы к единице площади. Поскольку напряжение в метрической СИ принято измерять в Паскалях, то и показатель прочности – тоже.

    Существует и другое, не очень корректное определение: модуль упругости – это давление , способное удлинить изделие вдвое. Но предел текучести большого количества материалов значительно ниже прилагаемого давления.

    Модули упругости, их виды

    Способов изменения условий приложения силы и вызываемых при этом деформаций много, и это предполагает и большое количество видов модулей упругости, но на практике сообразно деформирующим нагрузкам выделяют три основных:

    Этими показателями характеристики упругости не исчерпываются, есть и другие, которые несут другую информацию, имеют иную размерность и смысл . Это также широко известные среди специалистов показатели упругости Ламе и коэффициент Пуассона.

    Как определить модуль упругости стали

    Для определения параметров различных марок стали существуют специальные таблицы в составе нормативных документов в области строительства – в строительных нормах и правилах (СНиП) и государственных стандартах (ГОСТ). Так, модуль упругости (Е) или Юнга , у чугуна белого и серого от 115 до 160 ГПа, ковкого – 155. Что касается стали, то модуль упругости стали С245 – углеродистой имеет значения от 200 до 210 ГПа. Легированная сталь имеет показатели несколько выше – от 210 до 220 ГПа.

    Та же самая характеристика у рядовых марок стали Ст.3 и Ст.5 имеет то же значение – 210 ГПа, а у стали Ст.45, 25Г2С и 30ХГС – 200 ГПа. Как видим, изменчивость (Е) для различных марок стали незначительна, а вот в изделиях, например, в канатах – другая картина:

    • у прядей и свивок проволоки высокой прочности 200 ГПа;
    • стальные тросы с металлическим стержнем 150 ГПа;
    • стальные канаты с органическим сердечником 130 ГПа.

    Как можно заметить, разница значительная.

    Значения модуля сдвига или жёсткости (G) можно увидеть в тех же таблицах, они имеют меньшие значения, для прокатной стали – 84 ГПа , углеродистой и легированной – от 80 до 81 гпа, а для сталей Ст.3 и Ст.45–80 ГПа. Причиной различия значений параметра упругости является одновременное действие сразу трёх основных модулей, рассчитываемых по разным методикам. Однако разница между ними небольшая, что говорит о достаточной точности изучения упругости. Поэтому не стоит зацикливаться на вычислениях и формулах, а следует принять конкретную величину упругости и пользоваться ей как константой. Если не производить вычисления по отдельным модулям, а сделать расчёт комплексно, значение (Е) будет составлять 200 ГПа.

    Необходимо понимать, значения эти разнятся для сталей с разными присадками и стальных изделий, включающих детали из других веществ, но разнятся эти значения незначительно. Основное влияние на показатель упругости оказывает содержание углерода, а вот способ обработки стали – горячий прокат или холодная штамповка, значительного влияния не оказывает.

    При выборе стальных изделий пользуются также и ещё одним показателем, который регламентируется так же, как и модуль упругости в таблицах изданий ГОСТ и СНиП – это расчётное сопротивление растягивающим, сжимающим и изгибающим нагрузкам. Размерность у этого показателя та же, что и у модуля упругости, но значения на три порядка меньше. Этот показатель имеет два назначения: нормативное и расчётное сопротивление, названия сами говорят за себя – расчётное сопротивление применяется при выполнении расчётов прочности конструкций. Так, расчётное сопротивление стали С255 при толщине проката от 10 до 20 мм – 240 МПа, при нормативном 245 МПа. Расчётное сопротивление проката от 20 до 30 мм чуть ниже и составляет 230 МПа.

    instrument.guru

    | Мир сварки

    Модуль упругости

    Модуль упругости (модуль Юнга) E – характеризует сопротивление материала растяжению/сжатию при упругой деформации, или свойство объекта деформироваться вдоль оси при воздействии силы вдоль этой оси; определяется как отношение напряжения к удлинению. Часто модуль Юнга называют просто модулем упругости.

    1 кгс/мм 2 = 10 -6 кгс/м 2 = 9,8·10 6 Н/м 2 = 9,8·10 7 дин/см 2 = 9,81·10 6 Па = 9,81 МПа

    Модуль упругости (модуль Юнга)
    Материал E
    кгс/мм 2 10 7 Н/м 2 МПа
    Металлы
    Алюминий 6300-7500 6180-7360 61800-73600
    Алюминий отожженный 6980 6850 68500
    Бериллий 30050 29500 295000
    Бронза 10600 10400 104000
    Бронза алюминиевая, литье 10500 10300 103000
    Бронза фосфористая катаная 11520 11300 113000
    Ванадий 13500 13250 132500
    Ванадий отожженный 15080 14800 148000
    Висмут 3200 3140 31400
    Висмут литой 3250 3190 31900
    Вольфрам 38100 37400 374000
    Вольфрам отожженный 38800-40800 34200-40000 342000-400000
    Гафний 14150 13900 139000
    Дюралюминий 7000 6870 68700
    Дюралюминий катаный 7140 7000 70000
    Железо кованое 20000-22000 19620-21580 196200-215800
    Железо литое 10200-13250 10000-13000 100000-130000
    Золото 7000-8500 6870-8340 68700-83400
    Золото отожженное 8200 8060 80600
    Инвар 14000 13730 137300
    Индий 5300 5200 52000
    Иридий 5300 5200 52000
    Кадмий 5300 5200 52000
    Кадмий литой 5090 4990 49900
    Кобальт отожженный 19980-21000 19600-20600 196000-206000
    Константан 16600 16300 163000
    Латунь 8000-10000 7850-9810 78500-98100
    Латунь корабельная катаная 10000 9800 98000
    Латунь холоднотянутая 9100-9890 8900-9700 89000-97000
    Магний 4360 4280 42800
    Манганин 12600 12360 123600
    Медь 13120 12870 128700
    Медь деформированная 11420 11200 112000
    Медь литая 8360 8200 82000
    Медь прокатанная 11000 10800 108000
    Медь холоднотянутая 12950 12700 127000
    Молибден 29150 28600 286000
    Нейзильбер 11000 10790 107900
    Никель 20000-22000 19620-21580 196200-215800
    Никель отожженный 20600 20200 202000
    Ниобий 9080 8910 89100
    Олово 4000-5400 3920-5300 39200-53000
    Олово литое 4140-5980 4060-5860 40600-58600
    Осмий 56570 55500 555000
    Палладий 10000-14000 9810-13730 98100-137300
    Палладий литой 11520 11300 113000
    Платина 17230 16900 169000
    Платина отожженная 14980 14700 147000
    Родий отожженный 28030 27500 275000
    Рутений отожженный 43000 42200 422000
    Свинец 1600 1570 15700
    Свинец литой 1650 1620 16200
    Серебро 8430 8270 82700
    Серебро отожженное 8200 8050 80500
    Сталь инструментальная 21000-22000 20600-21580 206000-215800
    Сталь легированная 21000 20600 206000
    Сталь специальная 22000-24000 21580-23540 215800-235400
    Сталь углеродистая 19880-20900 19500-20500 195000-205000
    Стальное литье 17330 17000 170000
    Тантал 19000 18640 186400
    Тантал отожженный 18960 18600 186000
    Титан 11000 10800 108000
    Хром 25000 24500 245000
    Цинк 8000-10000 7850-9810 78500-98100
    Цинк катаный 8360 8200 82000
    Цинк литой 12950 12700 127000
    Цирконий 8950 8780 87800
    Чугун 7500-8500 7360-8340 73600-83400
    Чугун белый, серый 11520-11830 11300-11600 113000-116000
    Чугун ковкий 15290 15000 150000
    Пластмассы
    Плексиглас 535 525 5250
    Целлулоид 173-194 170-190 1700-1900
    Стекло органическое 300 295 2950
    Резины
    Каучук 0,80 0,79 7,9
    Резина мягкая вулканизированная 0,15-0,51 0,15-0,50 1,5-5,0
    Дерево
    Бамбук 2000 1960 19600
    Береза 1500 1470 14700
    Бук 1600 1630 16300
    Дуб 1600 1630 16300
    Ель 900 880 8800
    Железное дерево 2400 2350 32500
    Сосна 900 880 8800
    Минералы
    Кварц 6800 6670 66700
    Различные материалы
    Бетон 1530-4100 1500-4000 15000-40000
    Гранит 3570-5100 3500-5000 35000-50000
    Известняк плотный 3570 3500 35000
    Кварцевая нить (плавленая) 7440 7300 73000
    Кетгут 300 295 2950
    Лед (при -2 °С) 300 295 2950
    Мрамор 3570-5100 3500-5000 35000-50000
    Стекло 5000-7950 4900-7800 49000-78000
    Стекло крон 7200 7060 70600
    Стекло флинт 5500 5400 70600
    Литература
    1. Краткий физико-технический справочник. Т.1 / Под общ. ред. К.П. Яковлева. М.: ФИЗМАТГИЗ. 1960. – 446 с.
    2. Справочник по сварке цветных металлов / С.М. Гуревич. Киев.: Наукова думка. 1981. 680 с.
    3. Справочник по элементарной физике / Н.Н. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М., Наука. 1976. 256 с.
    4. Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. И.К. Кикоина. М., Атомиздат. 1976, 1008 с.

    Перед тем, как использовать какой-либо материал в строительных работах, следует ознакомиться с его физическими характеристиками для того, чтобы знать как с ним обращаться, какое механическое воздействие будет для него приемлемым, и так далее. Одной из важных характеристик, на которые очень часто обращают внимание, является модуль упругости.

    Ниже рассмотрим само понятие, а также эту величину по отношению к одному из самых популярных в строительстве и ремонтных работах материалу - стали. Также будут рассмотрены эти показатели у других материалов, ради примера.

    Модуль упругости - что это?

    Модулем упругости какого-либо материала называют совокупность физических величин , которые характеризуют способность какого-либо твёрдого тела упруго деформироваться в условиях приложения к нему силы. Выражается она буквой Е. Так она будет упомянута во всех таблицах, которые будут идти далее в статье.

    Невозможно утверждать, что существует только один способ выявления значения упругости. Различные подходы к изучению этой величины привели к тому, что существует сразу несколько разных подходов. Ниже будут приведены три основных способа расчёта показателей этой характеристики для разных материалов:

    Таблица показателей упругости материалов

    Перед тем, как перейти непосредственно к этой характеристике стали , рассмотрим для начала, в качестве примера и дополнительной информации, таблицу, содержащую данные об этой величине по отношению к другим материалам. Данные измеряются в МПа .

    Как можно заметить из представленной выше таблицы, это значение является разным для разных материалов, к тому же показателя разнятся, если учитывать тот или иной вариант вычисления этого показателя. Каждый волен выбирать именно тот вариант изучения показателей, который больше подойдёт ему.2 .

  • И напоследок коэффициент Пуассона для стали равен значению 0,3
  • Это общие данные, приведённые для видов стали и стальных изделий. Каждая величина была высчитано согласно всем физическим правилам и с учётом всех имеющихся отношений, которые используются для выведения величин этой характеристики.

    Ниже будет приведена вся общая информация об этой характеристике стали. Значения будут даваться как по модулю Юнга , так и по модулю сдвига, как в одних единицах измерения (МПа), так и в других (кг/см2, ньютон*м2).

    Сталь и несколько разных её марок

    Значения показателей упругости стали разнятся, так как существуют сразу несколько модулей , которые исчисляются и высчитываются по-разному. Можно заметить тот факт, что в принципе сильно показатели не разнятся, что свидетельствует в пользу разных исследований упругости различных материалов. Но сильно углубляться во все вычисления, формулы и значения не стоит, так как достаточно выбрать определённое значение упругости, чтобы уже в дальнейшем ориентироваться на него.2 .

    Данная информация поможет разобраться с самим понятием модуля упругости, а также ознакомиться с основными значения данной характеристики для стали, стальных изделий, а также для нескольких других материалов.

    Следует помнить, что показатели модуля упругости разные для различных сплавов стали и для различных стальных конструкций, которые содержат в своём составе и другие соединения. Но даже в таких условиях, можно заметить тот факт, что различаются показатели ненамного. Величина модуля упругости стали практически зависит от структуры. а также от содержания углерода. Способ горячей или холодной обработки стали также не может сильно повлиять на этот показатель.

    Основной главной задачей инженерного проектирования служит выбор оптимального сечения профиля и материала конструкции. Нужно найти именно тот размер, который обеспечит сохранение формы системы при минимальной возможной массе под влиянием нагрузки. К примеру, какую именно сталь следует применять в качестве пролётной балки сооружения? Материал может использоваться нерационально, усложнится монтаж и утяжелится конструкция, увеличатся финансовые затраты. На этот вопрос ответит такое понятие как модуль упругости стали. Он же позволит на самой ранней стадии избежать появления этих проблем.

    Общие понятия

    Модуль упругости (модуль Юнга) - это показатель механического свойства материала, характеризующий его сопротивляемость деформации растяжения . Иными словами, это значение пластичности материала. Чем выше значения модуля упругости, тем меньше будет какой-либо стержень растягиваться при иных равных нагрузках (площадь сечения, величина нагрузки и другие).

    Модуль Юнга в теории упругости обозначается буквой Е. Он является составляющей закона Гука (о деформации упругих тел). Эта величина связывает возникающее в образце напряжение и его деформацию.

    Измеряется эта величина согласно стандартной международной системе единиц в МПа (Мегапаскалях) . Но инженеры на практике больше склоняются к применению размерности кгс/см2.

    Опытным путём осуществляется определение этого показателя в научных лабораториях. Сутью этого метода является разрыв гантелеобразных образцов материала на специальном оборудовании. Узнав удлинение и натяжение, при которых образец разрушился, делят переменные данные друг на друга. Полученная величина и является модулем (Юнга) упругости.

    Таким образом определяется только модуль Юнга материалов упругих: медь, сталь и прочее. А материалы хрупкие сжимают до того момента, пока не появятся трещины: бетон, чугун и им подобные.

    Механические свойства

    Только при работе на растяжение или сжатие модуль (Юнга) упругости помогает угадать поведение того или иного материала . А вот при изгибе, срезе, смятии и прочих нагрузках потребуется ввести дополнительные параметры:

    Кроме всего вышесказанного стоит упомянуть, что у некоторых материалов в зависимости от направления нагрузки разные механические свойства . Подобные материалы называются анизотропными. Примерами подобного является ткани, некоторые виды камня, слоистые пластмассы, древесина и прочее.

    У материалов изотропных механические свойства и деформация упругая в любом направлении одинаковы. К таким материалам относятся металлы: алюминий, медь, чугун, сталь и прочее, а также каучук, бетон, естественные камни, пластмассы неслоистые.

    Модуль упругости

    Стоит отметить, что эта величина непостоянная. Даже для одного материала она может иметь разное значение в зависимости от того, в какие точки была приложена сила. Кое-какие пластично-упругие материалы имеют практически постоянное значение модуля упругости при работе как на растяжение, так и на сжатие: сталь, алюминий, медь. А есть и такие ситуации, когда эта величина измеряется формой профиля.

    Некоторые значения (величина представлена в миллионах кгс/см2) :

    1. Алюминий - 0,7.
    2. Древесина поперёк волокон - 0,005.
    3. Древесина вдоль волокон - 0,1.
    4. Бетон - 0,02.
    5. Каменная гранитная кладка - 0,09.
    6. Каменная кирпичная кладка - 0,03.
    7. Бронза - 1,00.
    8. Латунь - 1,01.
    9. Чугун серый - 1,16.
    10. Чугун белый - 1,15.

    Разница в показателях модулей упругости для сталей в зависимости от их марок:

    Ещё это значение изменяется в зависимости от вида проката:

    1. Трос с сердечником металлическим - 1,95.
    2. Канат плетёный - 1,9.
    3. Проволока высокой прочности - 2,1.

    Как видно, отклонения в значениях модулей упругой деформации стали незначительны. Именно по этой причине большинство инженеров, проводя свои расчёты, пренебрегают погрешностями и берут значение, равное 2,00.

    Физические характеристики материалов для стальных конструкций

    2,06 · 10 5 (2,1 · 10 6)

    0,83 · 10 5 (0,85 · 10 6)

    0,98 · 10 5 (1,0 · 10 6)

    1,96 · 10 5 (2,0 · 10 6)

    1,67 · 10 5 (1,7 · 10 6)

    1,47 · 10 5 (1,5 · 10 6)

    1,27 · 10 5 (1,3 · 10 6)

    0,78 · 10 5 (0,81 · 10 6)

    Примечание. Значения модуля упругости даны для канатов, предварительно вытянутых усилием не менее 60 % разрывного усилия для каната в целом.

    Физические характеристики проводов и проволоки

    Модуль упругости - общее название нескольких физических величин, характеризующих способность твёрдого тела (материала, вещества) упруго деформироваться (то есть не постоянно) при приложении к нему силы. В области упругой деформации модуль упругости тела в общем случае зависит от напряжения и определяется производной (градиентом) зависимости напряжения от деформации, то есть тангенсом угла наклона начального линейного участка диаграммы напряжений-деформаций:

    E = def d σ d ε > >

    В наиболее распространенном случае зависимость напряжения и деформации линейная (закон Гука):

    E = σ ε >> .

    Если напряжение измеряется в паскалях, то, поскольку деформация является безразмерной величиной, единицей измерения Е также будет паскаль. Альтернативным определением является определение, что модуль упругости - это напряжение, достаточное для того, чтобы вызвать увеличение длины образца в два раза. Такое определение не является точным для большинства материалов, потому что это значение намного больше чем предел текучести материала или значения, при котором удлинение становится нелинейным, однако оно может оказаться более интуитивным.

    Разнообразие способов, которыми могут быть изменены напряжения и деформации, включая различные направления действия силы, позволяют определить множество типов модулей упругости. Здесь даны три основных модуля:

    Гомогенные и изотропные материалы (твердые), обладающие линейными упругими свойствами, полностью описываются двумя модулями упругости, представляющими собой пару любых модулей. Если дана пара модулей упругости, все другие модули могут быть получены по формулам, представленным в таблице ниже.

    В невязких течениях не существует сдвигового напряжения, поэтому сдвиговый модуль всегда равен нулю. Это влечёт также и равенство нулю модуля Юнга.

    или второй параметр Ламе

    Модули упругости (Е) для некоторых веществ.

    Материал Модуль упругости Е , МПа
    Чугун белый, серый (1,15...1,60) . 10 5
    » ковкий 1,55 . 10 5
    Сталь углеродистая (2,0...2,1) . 10 5
    » легированная (2,1...2,2) . 10 5
    Медь прокатная 1,1 . 10 5
    » холоднотянутая 1,3 . 10 3
    » литая 0,84 . 10 5
    Бронза фосфористая катанная 1,15 . 10 5
    Бронза марганцевая катанная 1,1 . 10 5
    Бронза алюминиевая литая 1,05 . 10 5
    Латунь холоднотянутая (0,91...0,99) . 10 5
    Латунь корабельная катанная 1,0 . 10 5
    Алюминий катанный 0,69 . 10 5
    Проволока алюминиевая тянутая 0,7 . 10 5
    Дюралюминий катанный 0,71 . 10 5
    Цинк катанный 0,84 . 10 5
    Свинец 0,17 . 10 5
    Лед 0,1 . 10 5
    Стекло 0,56 . 10 5
    Гранит 0,49 . 10 5
    Известь 0,42 . 10 5
    Мрамор 0,56 . 10 5
    Песчаник 0,18 . 10 5
    Каменная кладка из гранита (0,09...0,1) . 10 5
    » из кирпича (0,027...0,030) . 10 5
    Бетон (см. таблицу 2)
    Древесина вдоль волокон (0,1...0,12) . 10 5
    » поперек волокон (0,005...0,01) . 10 5
    Каучук 0,00008 . 10 5
    Текстолит (0,06...0,1) . 10 5
    Гетинакс (0,1...0,17) . 10 5
    Бакелит (2...3) . 10 3
    Целлулоид (14,3...27,5) . 10 2

    Примечание : 1. Для определения модуля упругости в кгс/см 2 табличное значение умножается на 10 (более точно на 10.1937)

    2. Значения модулей упругости Е для металлов, древесины , каменной кладки следует уточнять по соответствующим СНиПам.

    Нормативные данные для расчетов железобетонных конструкций:

    Таблица 2. Начальные модули упругости бетона (согласно СП 52-101-2003)

    Таблица 2.1. Начальные модули упругости бетона согласно СНиП 2.03.01-84*(1996)

    Примечания : 1. Над чертой указаны значения в МПа, под чертой - в кгс/см 2 .

    2. Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.

    3. Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Е b принимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8.

    4. Для напрягающего бетона значения Е b принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент a = 0,56 + 0,006В.

    5. Приведенные в скобках марки бетона не точно соответствуют указанным классам бетона.

    Таблица 3. Нормативные значения сопротивления бетона (согласно СП 52-101-2003)

    Таблица 4. Расчетные значения сопротивления бетона (согласно СП 52-101-2003)

    Таблица 4.1. Расчетные значения сопротивления бетона сжатию согласно СНиП 2.03.01-84*(1996)

    Таблица 5. Расчетные значения сопротивления бетона растяжению (согласно СП 52-101-2003)

    Таблица 6. Нормативные сопротивления для арматуры (согласно СП 52-101-2003)

    Таблица 6.1 Нормативные сопротивления для арматуры класса А согласно СНиП 2.03.01-84* (1996)

    Таблица 6.2. Нормативные сопротивления для арматуры классов В и К согласно СНиП 2.03.01-84* (1996)

    Таблица 7. Расчетные сопротивления для арматуры(согласно СП 52-101-2003)

    Таблица 7.1. Расчетные сопротивления для арматуры класса А согласно СНиП 2.03.01-84* (1996)

    Таблица 7.2. Расчетные сопротивления для арматуры классов В и К согласно СНиП 2.03.01-84* (1996)

    Нормативные данные для расчетов металлических конструкций:

    Таблица 8. Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе (согласно СНиП II-23-81 (1990))

    листового, широкополосного универсального и фасонного проката по ГОСТ 27772-88 для стальных конструкций зданий и сооружений

    Примечания :

    1. За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки (минимальная его толщина 4 мм).

    2. За нормативное сопротивление приняты нормативные значения предела текучести и временного сопротивления по ГОСТ 27772-88.

    3. Значения расчетных сопротивлений получены делением нормативных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, с округлением до 5 МПа (50 кгс/см 2).

    Таблица 9. Марки стали, заменяемые сталями по ГОСТ 27772-88 (согласно СНиП II-23-81 (1990))

    Примечания : 1. Стали С345 и С375 категорий 1, 2, 3, 4 по ГОСТ 27772-88 заменяют стали категорий соответственно 6, 7 и 9, 12, 13 и 15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*.
    2. Стали С345К, С390, С390К, С440, С590, С590К по ГОСТ 27772-88 заменяют соответствующие марки стали категорий 1-15 по ГОСТ 19281-73* и ГОСТ 19282-73*, указанные в настоящей таблице.
    3. Замена сталей по ГОСТ 27772-88 сталями, поставляемыми по другим государственным общесоюзным стандартам и техническим условиям, не предусмотрена.

    Расчетные сопротивления для стали, используемой для производства профилированных листов, приводятся отдельно .

    Список использованной литературы:

    1. СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции"

    2. СП 52-101-2003

    3. СНиП II-23-81 (1990) "Стальные конструкции"

    4. Александров А.В. Сопротивление материалов. Москва: Высшая школа. - 2003.

    5. Фесик С.П. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Будiвельник. - 1982.

    Модуль упругости стали гост - Яхт клуб Ост-Вест

    Одной из главных задач инженерного проектирования является выбор материала конструкции и оптимального сечения профиля. Необходимо найти тот размер, который при минимально возможной массе будет обеспечивать сохранение формы системы под воздействием нагрузки.

    Например, какой номер стального двутавра использовать в качестве пролетной балки сооружения? Если взять профиль размерами ниже требуемого, то гарантировано получим разрушение строения. Если больше, то это ведет к нерациональному использованию металла, а, следовательно, утяжелению конструкции, усложнению монтажа, увеличению финансовых затрат. Знание такого понятия как модуль упругости стали даст ответ на вышепоставленный вопрос, и позволит избежать появления данных проблем на самом раннем этапе производства.

    Общее понятие

    Модуль упругости (также известный как модуль Юнга) – один из показателей механических свойств материала, который характеризует его сопротивляемость деформации растяжения. Другими словами, его значение показывает пластичность материала. Чем больше модуль упругости, тем менее будет растягиваться какой-либо стержень при прочих равных условиях (величина нагрузки, площадь сечения и прочее).

    В теории упругости модуль Юнга обозначается буквой Е. Является составной частью закона Гука (закона о деформации упругих тел). Связывает напряжение, возникающее в материале, и его деформацию.

    Согласно международной стандартной системе единиц измеряется в МПа. Но на практике инженеры предпочитают использовать размерность кгс/см2.

    Определение модуля упругости осуществляется опытным путем в научных лабораториях. Суть данного способа заключается в разрыве на специальном оборудовании гантелеобразных образцов материала. Узнав напряжение и удлинение, при котором произошло разрушение образца, делят данные переменные друг на друга, тем самым получая модуль Юнга.

    Отметим сразу, что таким методом определяются модули упругости пластичных материалов: сталь, медь и прочее. Хрупкие материалы – чугун, бетон – сжимают до появления трещин.

    Дополнительные характеристики механических свойств

    Модуль упругости дает возможность предугадать поведение материла только при работе на сжатие или растяжение. При наличии таких видов нагрузок как смятие, срез, изгиб и прочее потребуется введение дополнительных параметров:

    • Жесткость есть произведение модуля упругости на площадь поперечного сечения профиля. По величине жесткости можно судить о пластичности уже не материала, а узла конструкции в целом. Измеряется в килограммах силы.
    • Относительное продольное удлинение показывает отношение абсолютного удлинения образца к общей длине образца. Например, к стержню длиной 100 мм приложили определенную силу. Как результат, он уменьшился в размере на 5 мм. Деля его удлинение (5 мм) на первоначальную длину (100 мм) получаем относительное удлинение 0,05. Переменная является безразмерной величиной. В некоторых случаях для удобства восприятия переводится в проценты.
    • Относительное поперечное удлинение рассчитывается аналогично вышепредставленному пункту, но вместо длины здесь рассматривается диаметр стержня. Опыты показывают, что для большинства материалов поперечное удлинение в 3-4 раза меньше, чем продольное.
    • Коэффициент Пуансона есть отношение относительной продольной деформации к относительной поперечной деформации. Данный параметр позволяет полностью описать изменение формы под воздействием нагрузки.
    • Модуль сдвига характеризует упругие свойства при воздействии на образец касательных напряжений, т. е. в случае, когда вектор силы направлен под 90 градусов к поверхности тела. Примерами таких нагрузок является работа заклепок на срез, гвоздей на смятие и прочее. По большому счету, модуль сдвига связан с таким понятием как вязкость материла.
    • Модуль объемной упругости характеризуется изменением объема материала для равномерного разностороннего приложения нагрузки. Является отношением объемного давления к объемной деформации сжатия. Примером такой работы служит опущенный в воду образец, на который по всей его площади воздействует давление жидкости.

    Помимо вышесказанного необходимо упомянуть, что некоторые типы материалов имеют различные механические свойства в зависимости от направления нагрузки. Такие материалы характеризуются как анизотропные. Яркими примерами служит древесина, слоистые пластмассы, некоторые виды камня, ткани и прочее.

    У изотропных материалов механические свойства и упругая деформация одинаковы в любом направлении. К ним относят металлы (сталь, чугун, медь, алюминий и прочее), неслоистые пластмассы, естественные камни, бетон, каучук.

    Значение модуля упругости

    Необходимо заметить, что модуль Юнга не является постоянной величиной. Даже для одного и того же материала он может колебаться в зависимости от точек приложения силы.

    Некоторые упруго – пластичные материалы обладают более или менее постоянным модулем упругости при работе как на сжатие, так и на растяжение: медь, алюминий, сталь. В других случаях упругость может изменяться исходя из формы профиля.

    Вот примеры значений модуля Юнга (в миллионах кгссм2) некоторых материалов:

    • Чугун белый – 1,15.
    • Чугун серый -1,16.
    • Латунь – 1,01.
    • Бронза – 1,00.
    • Кирпичная каменная кладка – 0,03.
    • Гранитная каменная кладка – 0,09.
    • Бетон – 0,02.
    • Древесина вдоль волокон – 0,1.
    • Древесина поперек волокон – 0,005.
    • Алюминий – 0,7.

    Рассмотрим разницу в показаниях между модулями упругости для сталей в зависимости от марки:

    • Стали конструкционные высокого качества (20, 45) – 2,01.
    • Стали обычного качества (Ст.3, Ст.6) – 2,00.
    • Стали низколегированные (30ХГСА, 40Х) – 2,05.
    • Стали нержавеющие (12Х18Н10Т) – 2,1.
    • Стали штамповые (9ХМФ) – 2,03.
    • Стали пружинные (60С2) – 2,03.
    • Стали подшипниковые (ШХ15) – 2,1.

    Также значение модуля упругости для сталей изменяется исходя из вида проката:

    • Проволока высокой прочности – 2,1.
    • Плетенный канат – 1,9.
    • Трос с металлическим сердечником – 1,95.

    Как видим, отклонения между сталями в значениях модулей упругой деформации имеют небольшую величину. Поэтому в большинстве инженерных расчетов можно пренебречь погрешностями и брать значение Е=2,0.

    Перед тем, как использовать какой-либо материал в строительных работах, следует ознакомиться с его физическими характеристиками для того, чтобы знать как с ним обращаться, какое механическое воздействие будет для него приемлемым, и так далее. Одной из важных характеристик, на которые очень часто обращают внимание, является модуль упругости.

    Ниже рассмотрим само понятие, а также эту величину по отношению к одному из самых популярных в строительстве и ремонтных работах материалу — стали. Также будут рассмотрены эти показатели у других материалов, ради примера.

    Модуль упругости — что это?

    Модулем упругости какого-либо материала называют совокупность физических величин, которые характеризуют способность какого-либо твёрдого тела упруго деформироваться в условиях приложения к нему силы. Выражается она буквой Е. Так она будет упомянута во всех таблицах, которые будут идти далее в статье.

    Невозможно утверждать, что существует только один способ выявления значения упругости. Различные подходы к изучению этой величины привели к тому, что существует сразу несколько разных подходов. Ниже будут приведены три основных способа расчёта показателей этой характеристики для разных материалов:

    • Модуль Юнга (Е) описывает сопротивление материала любому растяжению или сжатию при упругой деформации. Определяется вариант Юнга отношением напряжения к деформации сжатия. Обычно именно его называют просто модулем упругости.
    • Модуль сдвига (G), называемый также модулем жёсткости. Этот способ выявляет способность материала оказывать сопротивление любому изменению формы, но в условиях сохранения им своей нормы. Модуль сдвига выражается отношением напряжения сдвига к деформации сдвига, которая определяется в виде изменения прямого угла между имеющимися плоскостями, подвергающимися воздействию касательных напряжений. Модуль сдвига, кстати, является одной из составляющих такого явления, как вязкость.
    • Модуль объёмной упругости (К), которые также именуется модулем объёмного сжатия. Данный вариант обозначает способность объекта из какого-либо материала изменять свой объём в случае воздействия на него всестороннего нормального напряжения, являющимся одинаковым по всем своим направлениям. Выражается этот вариант отношением величины объёмного напряжения к величине относительного объёмного сжатия.
    • Существуют также и другие показатели упругости, которые измеряются в других величинах и выражаются другими отношениями. Другими ещё очень известными и популярными вариантами показателей упругости являются параметры Ламе или же коэффициент Пуассона.

    Таблица показателей упругости материалов

    Перед тем, как перейти непосредственно к этой характеристике стали, рассмотрим для начала, в качестве примера и дополнительной информации, таблицу, содержащую данные об этой величине по отношению к другим материалам. Данные измеряются в МПа.

    Модуль упругости различных материалов

    Как можно заметить из представленной выше таблицы, это значение является разным для разных материалов, к тому же показателя разнятся, если учитывать тот или иной вариант вычисления этого показателя. Каждый волен выбирать именно тот вариант изучения показателей, который больше подойдёт ему. Предпочтительнее, возможно, считать модуль Юнга, так как он чаще применяется именно для характеристики того или иного материала в этом отношении.

    После того как мы кратко ознакомились с данными этой характеристики других материалов, перейдём непосредственно к характеристике отдельно стали.

    Для начала обратимся к сухим цифрам и выведем различные показатели этой характеристики для разных видов сталей и стальных конструкций:

    • Модуль упругости (Е) для литья, горячекатанной арматуры из сталей марок, именуемых Ст.2.

      Данная информация поможет разобраться с самим понятием модуля упругости, а также ознакомиться с основными значения данной характеристики для стали, стальных изделий, а также для нескольких других материалов.

      Следует помнить, что показатели модуля упругости разные для различных сплавов стали и для различных стальных конструкций, которые содержат в своём составе и другие соединения. Но даже в таких условиях, можно заметить тот факт, что различаются показатели ненамного. Величина модуля упругости стали практически зависит от структуры. а также от содержания углерода. Способ горячей или холодной обработки стали также не может сильно повлиять на этот показатель.

      До того, как взять в работу какой-то строительный материал, необходимо изучить его прочностные данные и возможное взаимодействие с другими веществами и материалами, их сочетаемость в плане адекватного поведения при одинаковых нагрузках на конструкцию. Определяющая роль для решения этой задачи отводится модулю упругости – его называют ещё модулем Юнга.

      Высокая прочность стали позволяет использовать её при строительстве высотных зданий и ажурных конструкций стадионов и мостов. Добавки в сталь некоторых веществ, влияющих на её качество, называют легированием, и эти добавки могут увеличить прочность стали в два раза. Модуль упругости стали легированной гораздо выше, чем обычной. Прочность в строительстве, как правило, достигается подбором площади сечения профиля в силу экономических причин: высоколегированные стали имеют более высокую стоимость.

      Далее, будет рассмотрено значение термина, изменчивость его для стали различных сортов. Для сравнения будут приведены значения модуля других материалов.

      Физический смысл

      Обозначение модуля упругости как физической величины – (Е), этот показатель характеризует упругую сопротивляемость материала изделия прилагаемым к нему деформирующим нагрузкам:

      • продольным – растягивающим и сжимающим;
      • поперечным – изгибающим или исполненным в виде сдвига;
      • объёмным – скручивающим.

      Чем выше значение (Е), тем выше сопротивляемость материала нагрузкам, тем прочнее будет изделие из этого материала и тем выше будет предел разрушения. Например, для алюминия эта величина составляет 70 ГПа, для чугуна – 120, железа – 190, а для стали до 220 ГПа.

      Определение

      Модуль упругости – сводный термин, вобравший в себя другие физические показатели свойства упругости твёрдых материалов – под воздействием силы изменяться и обретать прежнюю форму после её прекращения, то есть, упруго деформироваться. Это отношение напряжения в изделии – давление силы на единицу площади, к упругой деформации (безразмерная величина, определяемая отношением размера изделия к его изначальному размеру). Отсюда и его размерность, как и у напряжения – отношение силы к единице площади. Поскольку напряжение в метрической СИ принято измерять в Паскалях, то и показатель прочности – тоже.

      Существует и другое, не очень корректное определение: модуль упругости – это давление, способное удлинить изделие вдвое. Но предел текучести большого количества материалов значительно ниже прилагаемого давления.

      Модули упругости, их виды

      Способов изменения условий приложения силы и вызываемых при этом деформаций много, и это предполагает и большое количество видов модулей упругости, но на практике сообразно деформирующим нагрузкам выделяют три основных:

      • Юнга (Е) представляет упругую сопротивляемость растягивающим и сжимающим нагрузкам – собственно, именно этим термином пользуются, когда говорят о модуле упругости;
      • модуль сдвига (G) характеризует сопротивляемость любому нарушению формы без её разрушения или изменения нормы – это отношение сдвигающей нагрузки к деформации, проявляющейся в виде изменчивости прямого угла между двумя половинами плоскости, подвергшейся нагрузке. Второе название этого термина – жёсткости, он же представляет и вязкость материала;
      • модуль объёмной упругости (К) – сопротивляемость изменению объёма при разносторонних нормально приложенных напряжениях, имеющих равную величину по всем векторам. Его называют ещё модулем объёмного сжатия, выражается отношением объёмного давления к объёмной деформации сжатия.

      Этими показателями характеристики упругости не исчерпываются, есть и другие, которые несут другую информацию, имеют иную размерность и смысл. Это также широко известные среди специалистов показатели упругости Ламе и коэффициент Пуассона.

      Как определить модуль упругости стали

      Для определения параметров различных марок стали существуют специальные таблицы в составе нормативных документов в области строительства – в строительных нормах и правилах (СНиП) и государственных стандартах (ГОСТ). Так, модуль упругости (Е) или Юнга, у чугуна белого и серого от 115 до 160 ГПа, ковкого – 155. Что касается стали, то модуль упругости стали С245 – углеродистой имеет значения от 200 до 210 ГПа. Легированная сталь имеет показатели несколько выше – от 210 до 220 ГПа.

      Та же самая характеристика у рядовых марок стали Ст.3 и Ст.5 имеет то же значение – 210 ГПа, а у стали Ст.45, 25Г2С и 30ХГС – 200 ГПа. Как видим, изменчивость (Е) для различных марок стали незначительна, а вот в изделиях, например, в канатах – другая картина:

      • у прядей и свивок проволоки высокой прочности 200 ГПа;
      • стальные тросы с металлическим стержнем 150 ГПа;
      • стальные канаты с органическим сердечником 130 ГПа.

      Как можно заметить, разница значительная.

      Значения модуля сдвига или жёсткости (G) можно увидеть в тех же таблицах, они имеют меньшие значения, для прокатной стали – 84 ГПа, углеродистой и легированной – от 80 до 81 гпа, а для сталей Ст.3 и Ст.45–80 ГПа. Причиной различия значений параметра упругости является одновременное действие сразу трёх основных модулей, рассчитываемых по разным методикам. Однако разница между ними небольшая, что говорит о достаточной точности изучения упругости. Поэтому не стоит зацикливаться на вычислениях и формулах, а следует принять конкретную величину упругости и пользоваться ей как константой. Если не производить вычисления по отдельным модулям, а сделать расчёт комплексно, значение (Е) будет составлять 200 ГПа.

      Необходимо понимать, значения эти разнятся для сталей с разными присадками и стальных изделий, включающих детали из других веществ, но разнятся эти значения незначительно. Основное влияние на показатель упругости оказывает содержание углерода, а вот способ обработки стали – горячий прокат или холодная штамповка, значительного влияния не оказывает.

      При выборе стальных изделий пользуются также и ещё одним показателем, который регламентируется так же, как и модуль упругости в таблицах изданий ГОСТ и СНиП – это расчётное сопротивление растягивающим, сжимающим и изгибающим нагрузкам. Размерность у этого показателя та же, что и у модуля упругости, но значения на три порядка меньше. Этот показатель имеет два назначения: нормативное и расчётное сопротивление, названия сами говорят за себя – расчётное сопротивление применяется при выполнении расчётов прочности конструкций. Так, расчётное сопротивление стали С255 при толщине проката от 10 до 20 мм – 240 МПа, при нормативном 245 МПа. Расчётное сопротивление проката от 20 до 30 мм чуть ниже и составляет 230 МПа.

      Сталь С245: характеристики, свойства, аналоги

      Низкоуглеродистая сталь марки С245 отвечает требованиям стандартов ДСТУ 8539 и ГОСТ 27772

      Классификация: Сталь для строительных конструкций со сварными и другими соединениями.

      Продукция: Горячекатаный листовой, широкополосный универсальный, фасонный прокат и гнутые профили.

       

      Химический состав стали С245 по анализу ковшевой пробы в соответствии с ГОСТ 27772, %

      C Si Mn Ni S P Cr N Cu Al
      ≤0,22 0,06 - 0,16 ≤ 1,00 ≤0,30 ≤0,025 ≤0,040 ≤0,30 ≤0,012 ≤0,30 ≤ 0,02

       

      Механические свойства листового и широкополосного проката из стали С245

      Толщина, мм Предел текучести, Н/мм2 , не менее Временное сопротивление, Н/мм2, не менее Относительное удлинение δ5, %
      2 - 3.9 245 370 20
      4 - 30 235 370 24

       

      Аналоги стали С245  

      Россия Ст3пс5, Ст3сп5
      Евросоюз S235JR, S235J2

       

      Применение 

      Сталь марки С245 используют при изготовлении проката, предназначенного для строительных стальных конструкций со сварными и другими соединениями.  

       

      Сваривание стали С245

      Сваривается без ограничений.

      Модуль упругости

                                           

      ⓘ Модуль упругости

      Модуль упругости - общее название нескольких физических величин, характеризующих способность твёрдого тела упруго деформироваться при приложении к нему силы. В области упругой деформации модуль упругости тела в общем случае зависит от напряжения и определяется производной зависимости напряжения от деформации, то есть тангенсом угла наклона начального линейного участка диаграммы напряжений-деформаций:

      E = def d σ d ε {\displaystyle E\ {\stackrel {\text{def}}{=}}\ {\frac {d\sigma }{d\varepsilon }}}

      где:

      • σ {\displaystyle \sigma } - напряжение, вызываемое в образце действующей силой равно силе, делённой на площадь приложения силы;
      • E - модуль упругости;
      • ε {\displaystyle \varepsilon } - упругая деформация образца, вызванная напряжением равна отношению изменения размера образца после деформации к его первоначальному размеру.

      В наиболее распространенном случае зависимость напряжения и деформации линейная закон Гука:

      E = σ ε {\displaystyle E={\frac {\sigma }{\varepsilon }}}.

      Если напряжение измеряется в паскалях, то, поскольку деформация является безразмерной величиной, единицей измерения Е также будет паскаль. Альтернативным определением является определение, что модуль упругости - это напряжение, достаточное для того, чтобы вызвать увеличение длины образца в два раза. Такое определение не является точным для большинства материалов, потому что это значение намного больше чем предел текучести материала или значения, при котором удлинение становится нелинейным, однако оно может оказаться более интуитивным.

      Разнообразие способов, которыми могут быть изменены напряжения и деформации, включая различные направления действия силы, позволяют определить множество типов модулей упругости. Здесь даны три основных модуля:

      • Модуль Юнга E характеризует сопротивление материала растяжению/сжатию при упругой деформации, или свойство объекта деформироваться вдоль оси при воздействии силы вдоль этой оси; определяется как отношение напряжения к деформации сжатия удлинения. Часто модуль Юнга называют просто модулем упругости.
      • Модуль объёмной упругости или Модуль объёмного сжатия K характеризует способность объекта изменять свой объём под воздействием всестороннего нормального напряжения объёмного напряжения, одинакового по всем направлениям. Он равен отношению величины объёмного напряжения к величине относительного объёмного сжатия. В отличие от двух предыдущих величин, модуль объёмной упругости невязкой жидкости отличен от нуля для несжимаемой жидкости - бесконечен.
      • Модуль сдвига или модуль жесткости G или μ {\displaystyle \mu } характеризует способность материала сопротивляться изменению формы при сохранении его объёма; он определяется как отношение напряжения сдвига к деформации сдвига, определяемой как изменение прямого угла между плоскостями, по которым действуют касательные напряжения. Модуль сдвига является одной из составляющих явления вязкости.

      Существуют и другие модули упругости: коэффициент Пуассона, параметры Ламе.

      Гомогенные и изотропные материалы твердые, обладающие линейными упругими свойствами, полностью описываются двумя модулями упругости, представляющими собой пару любых модулей. Если дана пара модулей упругости, все другие модули могут быть получены по формулам, представленным в таблице ниже.

      В невязких течениях не существует сдвигового напряжения, поэтому сдвиговый модуль всегда равен нулю. Это влечёт также и равенство нулю модуля Юнга.

      Модули упругости Е для некоторых веществ:

      Углеродистая сталь марки СтЗпс — обыкновенного качества

      • Заменитель
      • Иностранные аналоги
      • Расшифровка стали Ст3пс
      • Вид поставки
      • Характеристики и назначение
      • Температура критических точек, °С
      • Химический состав, % (ГОСТ 380-94)
      • Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)
      • Нормируемые показатели стали Ст3пc по категориям проката (ГОСТ 535-2005)
      • Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)
      • Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)
      • Условия применения стали Ст3пс для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
      • Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 535-2005)
      • Механические свойства
      • Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)
      • Технологические свойства [81]
      • Сварка
      • Сварочные материалы для электродуговой сварки
      • Сварочные материалы для сварки в защитных газах
      • Сварочные материалы для сварки под флюсом
      • Сварочные материалы для сварки стали Ст3пс с другими сталями
      • Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали Ст3пс
      • Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов
      • Режимы электродуговой сварки образцов и изделий
      • Режимы аргонодуговой сварки образцов для входного контроля сварочных материалов
      • Плотность ρп кг/см3
      • Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
      • Узнать еще

      Заменитель

      Стали ВСтЗсп, С245, С275.

      Иностранные аналоги

      Германи DIN RSt37-2,
      USt37-2
      США (AISI, ASTM) A238/C
      Франция (AFNOR) E 24-2
      Великобритания BS 40B
      Чехия (CSN) 11375
      Польша PN/H St3SV,
      St3SJ,
      St3S4U

      Расшифровка стали Ст3пс

      • Буквы «В» обозначает, что данная сталь, поставляемая по механическим свойствам и с отдельными требованиями по химическому составу,
      • Буквы «Ст» обозначает «Сталь»,
      • цифра 3 обозначает условный номер марки в зависимости от химического состава,
      • буквы «пс» — полуспокойная (степень раскисления стали),
      • Если после буквы «пс» следует цифра, то она обозначает категорию. Если цифры нет, то категория стали 1. В зависимости от категории сталь имеет различные нормируемые показатели (см. ниже).
      к содержанию ↑

      Вид поставки

      • сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 19771-93, ГОСТ 19772-93, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 380-71, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 535-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8239-89.
      • Лист толстый ГОСТ 19903-74.
      • Лист тонкий ГОСТ 19903-74.
      • Лента ГОСТ 503-81.
      • Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76.
      • Трубы ГОСТ 10706-76, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 10705-80.

      Характеристики и назначение

      Сталь Ст3пс применяется для изготовления несущих и не несущих элементов сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах.

      Фасонный и листовой прокат (5-й категории) из стали ст3пс толщиной до 10 мм применяется для изготовления несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до +425 °С.

      Прокат от 10 до 25 мм — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от -40 до +425 °С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

      к содержанию ↑

      Температура критических точек, °С

      Ac1 Ac3 Ar3 Ar1
      735 850 835 630

      Химический состав, % (ГОСТ 380-94)

      C
      углерод
      Mn
      марганец
      Si
      кремний
      P
      фосфор
      S
      сера
      Cr
      хром
      Ni
      никель
      Cu
      медь
      As
      мышьяк
      не более
      0,14-0,22 0,40-0,65 0,05-0,17 0,04 0,05 0,30 0,30 0,30 0,08
      к содержанию ↑

      Химический состав, % (ГОСТ 380-2005)

      Марка стали Массовая доля химических элементов
      углерода марганца кремния
      Ст3пс 0,14-0,22 0,40-0,65 0,05-0,15

      ПРИМЕЧАНИЕ.

      1. Массовая доля хрома, никеля и меди в стали Ст3пс, должна быть не более 0,30% каждого.
      2. Массовая доля серы в стали Ст3пс, должна быть не более 0,050%, фосфора — не более 0,040%.
      3. Массовая доля азота в стали должна быть не более:
        • выплавленной в электропечах — 0,012%;
        • мартеновской и конвертерной — 0,010%.
      4. Массовая доля мышьяка должна быть не более 0,080%.
      к содержанию ↑

      Нормируемые показатели стали Ст3пc по категориям проката (ГОСТ 535-2005)

      Катег-
      ория
      Химич-
      еский
      состав
      Времен-
      ное
      сопротив-
      ление
      σв
      Предел
      текуче-
      сти
      σт
      Относи-
      тельное
      удли-
      нение
      δ5
      Изгиб
      в
      холо-
      дном
      сос-
      тоянии
      Ударная
      вязкость
      KCU KCV
      При
      темпе-
      ратуре,
      °C
      После
      механи-
      ческого
      старения
      При
      темпе-
      ратуре,
      °C
      + 20 -20 + 20 -20
      1 + + + +
      2 + + + + +
      3 + + + + + +
      4 + + + + + +
      5 + + + + + + +
      6 + + + + + +
      7 + + + + + +

      ПРИМЕЧАНИЕ

      • Знак «+» означает, что показатель нормируется, знак «-» означает, что показатель не нормируется.
      • Химический состав стали по плавочному анализу или в готовом прокате — в соответствии с заказом.
      к содержанию ↑

      Параметры применения электросварных прямошовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

      Марка стали,
      класс прочности,
      стандарт или ТУ
      СтЗпс4
      ГОСТ 380
      Технические
      требования
      на трубы
      (стандарт или ТУ)
      ГОСТ 10706
      группа В
      Номинальный
      диаметр, мм
      400-1400
      Виды испытаний
      и требований
      (стандарт или ТУ)
      ГОСТ 10706
      Транспортируемая среда
      (см. обозначения
      таблицы 5.1)
      Среды
      группы Б,
      кроме СУГ
      Расчетные
      параметры
      трубопровода
      Максимальное
      давление,
      МПа
      ≤1,6
      Максимальная
      температура,
      °С
      200
      Толщина
      стенки
      трубы,
      мм
      Минимальная
      температура в
      зависимости от
      толщины стенки
      трубы при
      напряжении
      в стенке от
      внутренго
      давления [σ], °C
      более
      0,35[σ]
      минус 20
      не более
      0,35[σ]
      минус 40

      ПРИМЕЧАНИЕ. Группы сред смотри таблица 5.1 ГОСТ 32569-2013

      к содержанию ↑

      Параметры применения электросварных спиральношовных труб из стали Ст3пс (ГОСТ 32569-2013)

      Марка стали,
      класс прочности,
      стандарт или ТУ
      СтЗпс2
      ГОСТ 380
      Технические
      требования
      на трубы
      (стандарт или ТУ)
      ТУ 14-3-954-80
      Номинальный
      диаметр, мм
      500-1400
      Виды испытаний
      и требований
      (стандарт или ТУ)
      ТУ 14-3-954-80
      с учетом
      требований
      п.2.2.10
      ГОСТ 32569-2013
      Транспортируемая среда
      (см. обозначения
      таблицы 5.1)
      Все среды,
      кроме группы
      А и СУГ
      Расчетные
      параметры
      трубопровода
      Максимальное
      давление,
      МПа
      ≤2,5
      Максимальная
      температура,
      °С
      300
      Толщина
      стенки
      трубы,
      мм
      ≤12
      Минимальная
      температура в
      зависимости от
      толщины стенки
      трубы при
      напряжении
      в стенке от
      внутренго
      давления [σ], °C
      более
      0,35[σ]
      минус 20
      не более
      0,35[σ]
      минус 20
      к содержанию ↑

      Условия применения стали Ст3пс для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)

      Материал НД на
      поставку
      Температура
      рабочей
      среды
      (стенки), °С
      Дополнительные
      указания по
      применению
      Ст3пс
      ГОСТ 380
      Поковки
      ГОСТ 8479

      Сортовой прокат
      ГОСТ 535,
      категории 3-5

      От -30 до 300 Для сварных
      узлов арматуры
      на давление
      PN≤2,5 МПа (25 кгс/см2)
      Лист
      ГОСТ 14637,
      категории 3-6
      От -20 до 300 Для сварных узлов
      арматуры на давление
      PN 5 МПа (50 кгс/см2).

      Для категорий
      4, 5 толщина листа
      для Ст3пс
      не более 25 мм;
      для категории 3
      толщина листа не
      более 40 мм

      к содержанию ↑

      Механические свойства проката при растяжении, а также условия испытаний на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 535-2005)

      Марка стали Ст3пс
      Временное
      сопротивление
      σв, Н/мм2 (кгс/мм2),
      для проката толщин, мм
      до 10 включ. 370-480
      (38-49)
      Предел
      текучести
      σт, Н/мм2 (кгс/мм2),
      для проката толщин, мм
      (не менее)
      до 10 включ. 245(25)
      св. 10 до 20 включ. 245(25)
      св. 20 до 40 включ. 235(24)
      св.40 до 100 включ. 225(23)
      св. 100 205(21)
      Относительное
      удлинение
      δ5, %,
      для проката толщин, мм
      (не менее)
      до 20 включ. 26
      св.20 до 40 включ. 25
      св.40 23
      Изгиб до
      параллельности
      сторон
      (а — толщина образца,
      d — диаметр оправки),
      для проката
      толщин, мм
      до 20 включ. d = a
      св.20 d = 2a

      ПРИМЕЧАНИЕ

      1. По согласованию изготовителя с потребителем допускается:
        • снижение предела текучести на 10 Н/мм2 (1 кгс/мм2) для фасонного проката толщиной свыше 20 мм;
        • снижение относительного удлинения на 1 % (абс.) для фасонного проката всех толщин.
      2. Допускается превышение верхнего предела временного сопротивления на 49,0 Н/мм2 (5 кгс/мм2), а по согласованию с потребителем — без ограничения верхнего предела временного сопротивления при условии выполнения остальных норм. По требованию потребителя превышение верхнего предела временного сопротивления не допускается.
      к содержанию ↑

      Механические свойства

      ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм σ0.2, МПа σв, МПа δ54), %
      не менее
      ГОСТ 380-94 Прокат горячекатаный До 20 245 370-480 26
      Св. 20 до 40 235 25
      Св. 40 до 100 225 23
      Св. 100 205 23
      ГОСТ 16523-89
      (образцы поперечные)
      Лист горячекатаный До 2,0 вкл. 370-480 (20)
      Св. 2,0 до 3,9 вкл. (22)
      Лист холоднокатвный До 2,0 вкл. 370-480 (22)
      Св. 2,0 до 3,9 вкл. (24)
      к содержанию ↑

      Ударная вязкость KCU (ГОСТ 380-94)

      Вид проката Направление вырезки образца Сечение, мм КCU, Дж/см2
      + 20 °С -20°С после механического старения
      не менее
      Лист Поперечное 5-9 78 39 39
      10-25 69 29 29
      26-40 49
      Широкая полоса Продольное 5-9 98 49 49
      10-25 78 29 29
      26-40 69
      Сортовой и фасонный То же 5-9 108 49 49
      10-25 98 29 29
      26-40 88
      к содержанию ↑

      Технологические свойства [81]

      Температура ковки, °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе.

      Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,8 и Kv б.ст = 1,6 в горячекатаном состоянии при НВ 124 и σв = 400 МПа.

      Флокеночувствительность — не чувствительна.

      Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

      Сварка

      Свариваемость — свариваются без ограничений; способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС и КТС. Для толщины свыше 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

      Допускается применение стали Ст3пс для сварных соединений трубопроводной арматуры при температуре рабочей среды (стенки) от -20 до 300 °C.

      Сварочные материалы для электродуговой сварки

      Марка
      основного
      материала
      Тип электрода по
      ГОСТ, ТУ,
      (рекомендуемые
      марки
      электродов)
      Температура
      применения, °С
      Дополнительные
      указания
      Ст3пс Э42, Э46
      ГОСТ 9467
      (АНО-4, АНО-5,ОЗС-6)
      Не ниже -15
      Э42А, Э46А
      ГОСТ 9467
      (УОНИ-13/45,
      УОНИ-13/45А,
      0ЗС-2, СМ-11)
      Не ниже -30
      Э50А
      ГОСТ 9467
      (УОНИ-13/55)
      ниже -30 до -40 После сварки
      термообработка –
      нормализация плюс
      отпуск
      (630–660) °С, 2 ч
      к содержанию ↑

      Сварочные материалы для сварки в защитных газах

      Марка
      основного
      материала
      Марка сварочной
      проволоки по
      ГОСТ 2246, ТУ,
      рекомендуемый
      защитный газ
      или смесь газов
      Температура
      применения, °С
      Ст3пс Св-08Г2С
      Углекислый газ
      ГОСТ 8050, аргон
      ГОСТ 10157
      От -20 до 300

      Сварочные материалы для сварки под флюсом

      Марка
      основного
      материала
      Марка сварочной
      проволоки по
      ГОСТ 2246, ТУ,
      Рекомендуемая марка
      флюса по ГОСТ 9087
      Дополнительные
      указания
      Электроды, тип
      по ГОСТ 10052
      (рекомендуемые
      марки)
      Сварочная проволока,
      ГОСТ 2246
      или ТУ
      Группа А Группа Б
      10Х18Н9Л, 12Х18Н9ТЛ ГОСТ 977
      08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т,
      12Х18Н10Т, 12Х18Н9 ГОСТ 5632
      08Х18Н10Т-ВД ТУ 14-1-3581
      10Х18Н9, 10Х18Н9-ВД,
      10Х18Н9-Ш ТУ 108.11.937
      15Х18Н12СЧТЮ (ЭИ 654) ГОСТ 5632
      10Х17Н13М3Т (ЭИ 432)
      10Х17Н13М2Т (ЭИ 448) ГОСТ 5632
      Ст3пс ГОСТ 380 Э-10Х15Н25М6АГ2
      (ЭА-395/9)
      Э-10Х25Н13Г2
      (ОЗЛ-6, ЗИО-8),
      Э-11Х15Н25М6АГ2
      (НИАТ-5, ЦТ-10)
      Св-07Х23Н13 Сварное
      соединение
      неравнопрочное
      Э-10Х15Н25М6АГ2
      (ЭА-395/9)
      582/23,
      855/51
      Св-10Х16Н25АМ6
      Cв-06Х15Н35Г7М6Б
      Cв-03Х15Н35Г7М6Б
      Сварное
      соединение
      неравнопрочное.
      Сварочные
      материалы
      применяются
      для изделий,
      подведомственных
      Ростехнадзор
      к содержанию ↑

      Сварочные материалы для сварки стали Ст3пс с другими сталями

      Марки
      свариваемых
      сталей
      Сварочные
      материалы
      Температура
      применения, °С
      Ст3пс Св-08, Св-08А
      АН-348А, ОСЦ-45
      АНЦ-1
      Не ниже -20

      Температура предварительного и сопутствующего подогрева и отпуска при сварке конструкций из стали Ст3пс

      Марки
      свариваемых
      сталей
      Толщина
      свариваемых
      кромок, мм
      Температура
      предварительного
      и сопутствующего
      подогрева, °С
      Интервал
      между
      окончанием
      сварки и
      началом
      отпуска, час
      Температура
      отпуска, °С
      сварка наплавка
      материалами
      аустенитного
      класса
      Ст3пс До 36 Не требуется Не требуется Не ограничивается Не требуется
      Свыше 36 до 100 630-660
      Свыше 100 100
      к содержанию ↑

      Рекомендуемые режимы сварки при исправлении дефектов сварных швов

      Сварочные
      материалы
      Основной
      материал
      Диаметр
      электрода,
      проволоки, мм
      Сила сварочного
      тока, А
      Напряжение
      на дуге, В
      УОНИ 13/45А*
      УОНИ 13/55
      Ст3пс 3,0
      4,0
      5,0
      От 100 до 130
      От 160 до 210
      От 220 до 280
      От 22 до 26
      Св-08Г2С 1,6 От 100 до 120 От 12 до 14
      2,0 От 140 до 160

      ПРИМЕЧАНИЕ.
      * — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

      к содержанию ↑

      Режимы электродуговой сварки образцов и изделий

      Марка электродов Основной материал Диаметр электрода, мм Сила сварочного тока, А Напряжение на дуге, В
      УОНИ 13/45А*,
      УОНИ 13/55
      Ст3пс 3
      4
      5
      От 110 до 130
      От 160 до 210
      От 220 до 280
      От 22 до 26

      ПРИМЕЧАНИЕ.
      * — наряду с маркой электродов УОНИ 13/… возможно применение марки УОНИИ 13/…, в зависимости от обозначения марки в ТУ завода изготовителя электродов.

      к содержанию ↑

      Режимы аргонодуговой сварки образцов для входного контроля сварочных материалов

      Марка электродов Основной материал Диаметр электрода, мм Сила сварочного тока, А Напряжение на дуге, В
      Св-08Г2С Ст3пс 1,6
      2,0
      3,0
      От 100 до 120
      От 150 до 170
      От 200 до 240
      От 12 до 14

      Плотность ρ

      п кг/см3
      Марка Стали При температуре испытаний, °С
      20 °С
      ст3пс 7850

      Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

      Марка Стали При температуре испытаний, °С
      20 100 200 300 400 500 600 700
      ВСт3пс 213 208 202 195 187 176 167 153

      Преимущества стали как материала - УЦСС

      Стальные изделия, не защищены от воздействия влаги в сочетании с солями, агрессивными газами и пылью подвергаются коррозии. Достижение высокой устойчивости к коррозионным воздействиям стальных конструкций в современных условиях производства достигается включением в базовый состав стали специализированных легирующих добавок и регулярным покрытием поверхности конструкций защитными составами. Сталь устойчива против биологических воздействий, влажности и температурных воздействий, позволяет конструкциям из нее отличаться высокой долговечностью.

      За счет высокого соотношения прочности к плотности, среди существующих на сегодня конструкций, металлоконструкции являются самыми легкими, что позволяет существенно снижать нагрузку на основания и фундаменты, стоимость и скорость строительных работ. Для сравнения сталь С245 имеет соотношение прочности к плотности - 3,06 кН * см / г, а бетон класса С20 / 25 - 0,58 кН * см / ч.

      Низкое влияние стали на окружающую среду. Соответствие принципам устойчивого развития

      Концепция устойчивого развития базируется на принципе установления баланса между удовлетворением современных потребностей и защиты интересов будущих поколений. Теория устойчивого развития является альтернативой парадигме экономического роста, которая игнорирует экологическую составляющую. Экологическая составляющая устойчивого развития предполагает оптимальное использование ограниченных ресурсов и экологических технологий, направленных на снижение выбросов парниковых газов для замедления развития глобального потепления. А экономическая - предполагает оптимальное использование ограниченных ресурсов и экологических энерго- и материалосберегающих технологий, включая добычу и переработку сырья, создание экологически приемлемой продукции, минимизацию, переработку и уничтожение отходов.

      Доля строительной сферы на выбросы СО2 составляет 11% мировых выбросов в следствии жизнедеятельности человека. При этом, более 90% выбросов при строительстве приходится на производство строительных материалов, и всего 10% связаны со строительными работами. Поэтому экологическая составляющая устойчивого развития в строительстве акцентирует внимание на максимальном использовании природного сырья, которое подвергается полной переработке и повторному использованию, а также на решениях, которые уменьшают нагрузку на окружающую среду.

      Применение конструкций за счет их легкости, долговечности, возможности повторного использования и переработки соответствуют принципам устойчивого развития. Металлические конструкции сохраняют свои свойства в течение всего жизненного цикла здания. После его окончания несущие элементы можно использовать повторно в других конструкциях, а в случае наступления морального и физического износа, они изымаются из эксплуатации и перерабатываются, не только экологически выгодно, но и дает возвратные суммы владельцу.

      Переработка стали и ее повторное использование более чем в 2 раза снижает нагрузку на экологию. Стальной каркас на 98% реутилизуеться - подвергается переплавке и снова находит применение не только в строительной, но и в других сферах. Использование вторичного сырья при изготовлении стали позволяет значительно снизить выбросы. В странах ЕС произведенная сталь на 50% состоит из металлолома, а некоторые марки уже на 98% состоят из вторичного сырья. Использование конструкций из высокопрочных сталей позволяет снизить ее расход и, соответственно, выбросы, а также стоимость каркаса.

      Оценочным инструментом соответствии устойчивого развития является экономическая (LCC) и экологическая (LCA) оценка жизненного цикла зданий. Суть этих инструментов заключается в определении стоимости здания и количества выбросов для всех этапов его жизненного цикла (от строительства до сноса).

      Именно комплексные, в первую очередь экономические преимущества и привлечения к анализу элементов устойчивого развития определили изменения соотношения в использовании конструкционных строительных материалов в ведущих странах в пользу стальных каркасов в последнем десятилетии.

      Модуль Юнга - предел прочности на растяжение и предел текучести для обычных материалов

      Модуль упругости при растяжении - или модуль Юнга alt. Модуль упругости - это мера жесткости эластичного материала. Он используется для описания упругих свойств таких объектов, как проволока, стержни или колонны, когда они растягиваются или сжимаются.

      Модуль упругости при растяжении определяется как

      "отношение напряжения (силы на единицу площади) вдоль оси к деформации (отношение деформации к начальной длине) вдоль этой оси"

      Его можно использовать для прогнозирования удлинения или сжатие объекта до тех пор, пока напряжение меньше предела текучести материала.Подробнее об определениях под таблицей.

      9002 4 170 9 0018 502
      АБС-пластик 1,4 - 3,1 40
      A53 Стандартная сварная и бесшовная стальная труба - марка A 331 207
      A53 Бесшовная и сварная стандартная сталь Труба - класс B 414 241
      A106 Бесшовная труба из углеродистой стали - класс A 400 248
      A106 Бесшовная труба из углеродистой стали A106 - класс B 483 345
      Бесшовная труба из углеродистой стали A106 - класс C 483 276
      Стальная труба A252 сваи - сорт 1 345 207
      Стальная труба A252 - сорт 2 414 241
      Стальная труба A252 для укладки свай - класс 3 455 310
      A501 Конструкционные трубы из горячеформованной углеродистой стали - класс A 400 248
      A501 Конструкционные трубы из горячеформованной углеродистой стали - класс B 483 345
      A523 Стальные трубопроводы для кабельных цепей - класс A 331 207
      A523 Стальные трубопроводы для кабельных цепей - класс B 414 241
      A618 Горячеформованные высокопрочные низколегированные конструкции НКТ - класс Ia и Ib 483 345
      A618 Горячеформованные высокопрочные низколегированные конструкционные трубы - класс II 414 345
      A618 Горячие штампованные высокопрочные Конструкционные трубы из низколегированных материалов - класс III 448 345
      Линейная труба API 5L 310 - 1145 175 - 1048
      Ацетали 2.8 65
      Акрил 3,2 70
      Алюминий бронза 120
      Алюминий 69 110 95
      Алюминиевые сплавы 70
      Сурьма 78
      Арамид 70-112
      Бериллий (Be) 287
      Бериллий Медь Бериллий Медь 124
      Висмут 32
      Кость компактная 18 170
      (компрессионная)
      Кость губчатая 76
      Бор 9002 4 3100
      Латунь 102-125 250
      Латунь, морская 100
      Бронза 96-120
      CAB 0.8
      Кадмий 32
      Пластик, армированный углеродным волокном 150
      Углеродная нанотрубка, одностенная 1000
      Чугун 4.5 % C, ASTM A-48 170
      Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная 80-240
      Ацетат целлюлозы, формованный 12-58
      Ацетат целлюлозы, лист 30-52
      Нитрат целлюлозы, целлулоид 50
      Хлорированный полиэфир 1.1 39
      Хлорированный ПВХ (ХПВХ) 2,9
      Хром 248
      Кобальт 207
      Бетон 17
      Бетон, высокая прочность (сжатие) 30 40
      (сжатие)
      Медь 117 220 70
      Алмаз (C) 1220
      Древесина пихты Дугласа 13 50
      (сжатие)
      Эпоксидные смолы 3-2 26-85
      Древесноволокнистая плита средней плотности 4
      Льноволокно 58
      Стекло 50-90 50
      (сжатие)
      Матрица из армированного стекловолокном полиэстера 17
      Золото 74
      Гранит 52
      Графен 1000
      Серый чугун 130
      Конопляное волокно 35
      Инконель 214
      Иридий 517
      Железо 210
      Свинец 13.8
      Магний металлический (Mg) 45
      Марганец 159
      Мрамор 15
      МДФ - средней плотности ДВП 4
      Ртуть
      Молибден (Mo) 329
      Монель Металл 179
      Никель
      Никель-серебро 128
      Никелевая сталь 200
      Ниобий (колумбий) 103
      Нейлон-6 2-4 45-90 45
      Нейлон-66 60-80
      Дуб (вдоль волокон) 11
      Осмий (Os) 550
      Фенольные литые смолы 33-59
      Фенолформальдегидные формовочные смеси 45-52
      Фосфорная бронза 116
      Сосновая древесина (вдоль волокон) 9 40
      Платина 147
      Плутоний 97
      Полиакрилонитрил, волокна 200
      Полибензоксазол 3.5
      Поликарбонаты 2,6 52-62
      Полиэтилен HDPE (высокая плотность) 0,8 15
      Полиэтилентерефталат, ПЭТ 2 - 2,7 55
      Полиамид 2,5 85
      Полиизопрен, твердая резина 39
      Полиметилметакрилат (ПММА) 2.4 - 3,4
      Полиимидные ароматические углеводороды 3,1 68
      Полипропилен, PP 1,5 - 2 28 - 36
      Полистирол, PS 3 - 3,5 30-100
      Полиэтилен, LDPE (низкая плотность) 0,11 - 0,45
      Политетрафторэтилен (PTFE) 0,4
      Жидкий полиуретановый литой 10-20
      Полиуретановый эластомер 29-55
      Поливинилхлорид (ПВХ) 2.4 - 4,1
      Калий
      Родий 290
      Резина, малая деформация 0,01 - 0,1
      Сапфир 435
      Селен 58
      Кремний 130-185
      Карбид кремния 450 3440
      Серебро 72
      Натрий
      Сталь, высокопрочный сплав ASTM A-514 760 690
      Сталь нержавеющая AISI 302 180 860
      Сталь, конструкционная ASTM-A36 200 400 250
      Тантал 186
      Торий 59
      Олово 47
      Титан
      Титановый сплав 105-120 900 730
      Зубная эмаль 83
      Вольфрам ( W) 400-410
      Карбид вольфрама (WC) 450-650
      Уран 170
      Ванадий 131
      Кованый Иро n 190-210
      Дерево
      Цинк 83
      • 1 Па (Н / м 2 ) = 1x10 -6 Н / мм 2 = 1.4504x10 -4 psi
      • 1 МПа = 10 6 Па (Н / м 2 ) = 0,145x10 3 psi (фунт f / дюйм 2 ) = 0,145 тыс. фунтов на квадратный дюйм
      • 1 ГПа = 10 9 Н / м 2 = 10 6 Н / см 2 = 10 3 2 Н / мм 0,145x10 6 фунтов на квадратный дюйм (фунт на / дюйм 2 )
      • 1 МПа = 10 6 фунтов на кв. Дюйм = 10 3 тысяч фунтов на квадратный дюйм
      • 47 фунтов на квадратный дюйм 1 2 ) = 0.001 тыс. Фунтов на квадратный дюйм = 144 фунта на квадратный дюйм (фунт на / фут 2 ) = 6 894,8 Па (Н / м 2 ) = 6,895x10 -3 Н / мм 2

      Примечание! - этот онлайн-преобразователь давления может использоваться для преобразования единиц модуля упругости при растяжении.

      Деформация -

      ε

      Деформация - это «деформация твердого тела из-за напряжения» - изменение размера, деленное на исходное значение размера - и может быть выражено как

      ε = dL / L (1)

      где

      ε = деформация (м / м, дюйм / дюйм)

      дл = удлинение или сжатие (смещение) объекта (м , дюйм)

      L = длина объекта (м, дюйм)

      Напряжение -

      σ

      Напряжение - это сила на единицу площади и может быть выражена как

      σ = F / A (2)

      где

      σ = напряжение (Н / м 2 , фунт / дюйм 2 , psi)

      F = приложенная сила (Н, фунт)

      A = площадь напряжения объекта (м 2 , в 2 )

      • растягивающее напряжение - напряжение, стремящееся к растяжение или удлинение материала - действует нормально к напряженной области
      • сжимаемое напряжение - напряжение, которое имеет тенденцию сжимать или укорачивать материал - действует нормально по отношению к напряженной области
      • напряжение сдвига - напряжение, которое имеет тенденцию к сдвигу материала действует в плоскости напряженной области под прямым углом к ​​сжимаемому или растягивающему напряжению

      Модуль Юнга - Модуль упругости при растяжении, Модуль упругости -

      E

      Модуль Юнга можно выразить как

      E = напряжение / деформация

      = σ / ε

      = (F / A) / (dL / L) (3)

      где

      E = Модуль упругости Юнга (Па, Н / м 2 , фунт / дюйм 2 , psi)

      • , названный в честь XVIII века. Английский врач и физик Томас Янг

      Эластичность

      Эластичность - это свойство объекта или материала, указывающее, как он восстановит его первоначальную форму после искажения.

      Пружина - это пример упругого объекта: при растяжении она создает восстанавливающую силу, которая стремится вернуть его к исходной длине. Эта восстанавливающая сила обычно пропорциональна растяжению, описанному законом Гука.

      Закон Гука

      Чтобы растянуть пружину вдвое дальше, требуется примерно вдвое больше силы. Эта линейная зависимость смещения от силы растяжения называется законом Гука и может быть выражена как

      F s = -k dL (4)

      , где

      F s = усилие в пружине (Н)

      k = жесткость пружины (Н / м)

      dL = удлинение пружины (м)

      Обратите внимание, что закон Гука также может применяться к материалам, испытывающим трехмерное напряжение (трехосное нагружение).

      Предел текучести -

      σ y

      Предел текучести определяется в инженерии как величина напряжения (предел текучести), которому может подвергаться материал перед переходом от упругой деформации к пластической деформации.

      • Предел текучести - материал постоянно деформируется

      Предел текучести для низко- или среднеуглеродистой стали представляет собой напряжение, при котором происходит заметное увеличение деформации без увеличения нагрузки. В других сталях и цветных металлах этого явления не наблюдается.

      Предел прочности на разрыв -

      σ u

      Предел прочности на разрыв - UTS - материала - это предельное напряжение, при котором материал фактически разрывается с внезапным высвобождением накопленной упругой энергии.

      Свойства стального материала - SteelConstruction.info

      Свойства конструкционной стали зависят как от ее химического состава, так и от метода производства, включая обработку во время изготовления. Стандарты продукции определяют пределы для состава, качества и производительности, и эти ограничения используются или предполагаются проектировщиками конструкций.В этой статье рассматриваются основные свойства, представляющие интерес для дизайнера, и указываются соответствующие стандарты для конкретных продуктов. Спецификация металлоконструкций рассматривается в отдельной статье.

       

      Схематическая диаграмма напряжения / деформации для стали

      [вверх] Свойства материала, необходимые для проектирования

      Свойства, которые необходимо учитывать проектировщикам при выборе изделий из стальных конструкций:


      Для проектирования механические свойства основаны на минимальных значениях, указанных в соответствующем стандарте на продукцию.Свариваемость определяется химическим составом сплава, который регулируется стандартами на продукцию. Прочность зависит от конкретного типа сплава - обычная углеродистая сталь, атмосферостойкая сталь или нержавеющая сталь.

      [вверх] Факторы, влияющие на механические свойства

      Сталь

      приобретает свои механические свойства благодаря сочетанию химического состава, термической обработки и производственных процессов. Хотя основным компонентом стали является железо, добавление очень небольших количеств других элементов может оказать заметное влияние на свойства стали.Прочность стали можно повысить, добавив такие сплавы, как марганец, ниобий и ванадий. Однако эти добавки в сплав также могут отрицательно повлиять на другие свойства, такие как пластичность, ударная вязкость и свариваемость.

      Сведение к минимуму уровня серы может повысить пластичность, а ударную вязкость можно улучшить добавлением никеля. Поэтому химический состав для каждой спецификации стали тщательно сбалансирован и протестирован во время ее производства, чтобы гарантировать достижение соответствующих свойств.

      Легирующие элементы также по-разному реагируют, когда материал подвергается термообработке, включающей охлаждение с заданной скоростью от определенной пиковой температуры. Производственный процесс может включать комбинации термической обработки и механической обработки, которые имеют решающее значение для характеристик стали.

      Механическая обработка осуществляется во время прокатки или формовки стали. Чем больше прокатывается стали, тем прочнее она становится. Этот эффект очевиден в стандартах на материалы, которые, как правило, указывают на снижение предела текучести с увеличением толщины материала.

      Эффект термической обработки лучше всего объясняется с помощью различных технологических процессов, которые могут использоваться при производстве стали, основными из которых являются:

      • Сталь после прокатки
      • Сталь нормализованная
      • Сталь нормализованный прокат
      • Сталь термомеханически прокатанная (ТМР)
      • Закаленная и отпущенная (Q&T) сталь.


      Сталь охлаждается во время прокатки, при этом типичная температура окончательной прокатки составляет около 750 ° C.Сталь, которой затем дают остыть естественным путем, называется материалом «после прокатки». Нормализация происходит, когда прокатанный материал снова нагревается примерно до 900 ° C и выдерживается при этой температуре в течение определенного времени, прежде чем дать ему возможность естественным образом остыть. Этот процесс уменьшает размер зерна и улучшает механические свойства, в частности, ударную вязкость. Нормализованная прокатка - это процесс, при котором после завершения прокатки температура превышает 900 ° C. Это имеет такое же влияние на свойства, как и нормализация, но исключает дополнительный процесс повторного нагрева материала.Нормализованные и нормализованные прокатные стали имеют обозначение "N".

      Использование высокопрочной стали может уменьшить объем необходимой стали, но сталь должна быть прочной при рабочих температурах, а также должна обладать достаточной пластичностью, чтобы противостоять любому распространению вязких трещин. Следовательно, стали с более высокой прочностью требуют улучшенной ударной вязкости и пластичности, которые могут быть достигнуты только с использованием низкоуглеродистых чистых сталей и за счет максимального измельчения зерна. Реализация процесса термомеханической прокатки (TMR) является эффективным способом достижения этой цели.

      Термомеханическая прокатка в стали использует особый химический состав стали, что позволяет снизить конечную температуру прокатки примерно до 700 ° C. Для прокатки стали при этих более низких температурах требуется большее усилие, и свойства сохраняются, если повторно не нагреть сталь выше 650 ° C. Сталь, подвергнутая термомеханическому прокату, имеет маркировку «М».

      Процесс обработки закаленной и отпущенной стали начинается с нормализованного материала при температуре 900 ° C. Он быстро охлаждается или «закаливается» для получения стали с высокой прочностью и твердостью, но с низкой вязкостью.Прочность восстанавливается повторным нагревом до 600 ° C, поддержанием температуры в течение определенного времени и затем естественным охлаждением (темперирование). Закаленная и отпущенная сталь обозначается буквой Q.

      Закалка включает быстрое охлаждение продукта путем погружения непосредственно в воду или масло. Его часто используют в сочетании с отпуском, который представляет собой термообработку на второй стадии до температур ниже диапазона аустенизации. Эффект отпуска заключается в смягчении ранее закаленных структур и их повышении прочности и пластичности.

       

      Схематический график температуры / времени процессов прокатки

      [наверх] Прочность

      [вверху] Предел текучести

      Предел текучести является наиболее распространенным свойством, которое может понадобиться проектировщику, поскольку это основа, используемая для большинства правил, приведенных в нормах проектирования. В европейских стандартах для конструкционных углеродистых сталей (включая погодостойкую сталь) основное обозначение относится к пределу текучести, т.е.грамм. Сталь S355 - это конструкционная сталь с указанным минимальным пределом текучести 355 Н / мм².

      Стандарты на продукцию также определяют допустимый диапазон значений предела прочности на разрыв (UTS). Минимальный UTS имеет отношение к некоторым аспектам дизайна.

      [вверх] Горячекатаный прокат

      Для горячекатаных углеродистых сталей цифра в обозначении представляет собой значение предела текучести для материала толщиной до 16 мм. Разработчикам следует учитывать, что предел текучести уменьшается с увеличением толщины листа или профиля (более тонкий материал обрабатывается больше, чем толстый материал, и обработка увеличивает прочность).Для двух наиболее распространенных марок стали, используемых в Великобритании, указанные минимальный предел текучести и минимальный предел прочности на растяжение показаны в таблице ниже для сталей в соответствии с BS EN 10025-2 [1] .

      Минимальная текучесть и предел прочности для обычных марок стали
      Марка Предел текучести (Н / мм 2 ) для номинальной толщины t (мм) Предел прочности на разрыв (Н / мм 2 ) для номинальной толщины t (мм)
      t ≤ 16 16 40 63 3 100
      S275 275 265 255 245 410 400
      S355 355 345 335 325 470 450

      Национальное приложение Великобритании к BS EN 1993-1-1 [2] позволяет использовать минимальное значение текучести для конкретной толщины в качестве номинального (характеристического) предела текучести f y и минимального значения прочности на растяжение прочность f u использовать как номинальный (характеристический) предел прочности.

      Подобные значения даны для других марок в других частях BS EN 10025 и для полых профилей в соответствии с BS EN 10210-1 [3] .

      [вверху] Холодногнутые стали

      Существует широкий диапазон марок стали для полосовой стали, пригодной для холодной штамповки. Минимальные значения предела текучести и предела прочности указаны в соответствующем стандарте на продукцию BS EN 10346 [4] .

      BS EN 1993-1-3 [5] содержит в таблице значения базового предела текучести f yb и предела прочности на растяжение f u , которые должны использоваться в качестве характерных значений при проектировании.

      [вверху] Нержавеющая сталь

      Марки нержавеющей стали обозначаются числовым «номером стали» (например, 1.4401 для типичной аустенитной стали), а не системой обозначений «S» для углеродистых сталей. Зависимость напряжение-деформация не имеет четкого различия между пределом текучести, и «предел текучести» нержавеющей стали для нержавеющей стали обычно указывается в терминах предела текучести, определенного для конкретной смещенной остаточной деформации (обычно 0,2% деформации).

      Прочность обычно используемых конструкционных нержавеющих сталей составляет от 170 до 450 Н / мм². Аустенитные стали имеют более низкий предел текучести, чем обычно используемые углеродистые стали; Дуплексные стали имеют более высокий предел текучести, чем обычные углеродистые стали. Как для аустенитных, так и для дуплексных нержавеющих сталей отношение предела прочности к пределу текучести больше, чем для углеродистых сталей.

      BS EN 1993-1-4 [6] содержит в таблице номинальные (характеристические) значения предела текучести f y и минимального предела прочности на растяжение f u для сталей согласно BS EN 10088-1 [7] для использование в дизайне.

      [вверху] Прочность

       

      Образец для испытаний на удар с V-образным надрезом

      Все материалы имеют недостатки. В стали эти дефекты принимают форму очень мелких трещин. Если сталь недостаточно прочная, «трещина» может быстро распространяться без пластической деформации и привести к «хрупкому разрушению». Риск хрупкого разрушения увеличивается с увеличением толщины, растягивающего напряжения, концентраторов напряжений и при более низких температурах.Вязкость стали и ее способность противостоять хрупкому разрушению зависят от ряда факторов, которые следует учитывать на этапе спецификации. Удобной мерой прочности является испытание на удар по Шарпи с V-образным надрезом - см. Изображение справа. В этом испытании измеряется энергия удара, необходимая для разрушения небольшого образца с надрезом при заданной температуре одним ударом маятника.

      В различных стандартах на продукцию указываются минимальные значения энергии удара для различных классов прочности каждого класса прочности.Для нелегированных конструкционных сталей основными обозначениями марок стали JR, J0, J2 и K2. Для мелкозернистых сталей, закаленных и отпущенных сталей (которые обычно более жесткие, с более высокой энергией удара) используются разные обозначения. Сводка обозначений ударной вязкости приведена в таблице ниже.

      Минимальная энергия удара, установленная для углеродистой стали марки
      Стандартный Земляное полотно Ударная вязкость Температура испытания
      BS EN 10025-2 [1]
      BS EN 10210-1 [3]
      JR 27J 20 o С
      J0 27J 0 o С
      J2 27J -20 o С
      K2 40J -20 o С
      BS EN 10025-3 [8] N 40J -20 o c
      NL 27J -50 o c
      BS EN 10025-4 [9] M 40J -20 o c
      мл 27J -50 o c
      BS EN 10025-5 [10] J0 27J 0 o С
      J2 27J -20 o С
      K2 40J -20 o С
      J4 27J -40 o С
      J5 27J -50 o С
      BS EN 10025-6 [11] Q 30J -20 o c
      QL 30J -40 o c
      QL1 30J -60 o c

      Для тонкостенных сталей для холодной штамповки требования к энергии удара для материала толщиной менее 6 мм не предъявляются.

      Выбор подходящего подкласса для обеспечения соответствующей прочности в расчетных ситуациях приведен в BS EN 1993‑1‑10 [12] и связанном с ним UK NA [13] . Правила связывают температуру воздействия, уровень напряжений и т. Д. С «предельной толщиной» для каждого подкласса стали. PD 6695-1-10 [14] содержит полезные справочные таблицы, а руководство по выбору подходящего субсорта дано в ED007.

       

      Эти правила проектирования были разработаны для конструкций, подверженных усталости, таких как мосты и опорные конструкции кранов, и признано, что их использование в зданиях, где усталость играет второстепенную роль, является чрезвычайно безопасным.

      Публикация SCI P419 представляет модифицированные пределы толщины стали, которые могут использоваться в зданиях, где усталость не является предметом рассмотрения при проектировании. Эти новые пределы были получены с использованием того же подхода, что и правила проектирования Еврокода, но существенно снижают рост трещин из-за усталости. Используется слово «уменьшить», поскольку предположить, что никакого роста вообще нет, означало бы полностью устранить эффект утомления. Допускается некоторая усталость (20 000 циклов) на основании ориентировочных указаний стандарта DIN.

      Термин «квазистатический» будет охватывать такие конструкции - в действительности, может иметь место некоторая ограниченная цикличность нагрузки, но это обычно не рассматривается - подход к проектированию состоит в том, чтобы рассматривать все нагрузки как статические. Ключом к новому подходу является формула для выражения роста трещины за период до 20 000 циклов. Эксперты из Ахенского университета (которые участвовали в разработке Еврокода) дали это важнейшее выражение.

      Дополнительная информация доступна в технической статье в сентябрьском выпуске журнала NSC за 2017 год.

      Нержавеющая сталь обычно намного прочнее углеродистой стали; минимальные значения указаны в BS EN 10088-4 [15] . BS EN 1993-1-4 [6] утверждает, что аустенитные и дуплексные стали достаточно вязкие и не подвержены хрупкому разрушению при рабочих температурах до -40 ° C.

      [вверху] Пластичность

      Пластичность - это мера степени, в которой материал может деформироваться или растягиваться между началом текучести и возможным разрушением под действием растягивающей нагрузки, как показано на рисунке ниже.Конструктор полагается на пластичность для ряда аспектов проектирования, включая перераспределение напряжений в предельном состоянии, конструкцию группы болтов, снижение риска распространения усталостной трещины и в производственных процессах сварки, изгиба и правки. Различные стандарты для марок стали в приведенной выше таблице настаивают на минимальном значении пластичности, поэтому проектные предположения действительны, и если они указаны правильно, проектировщик может быть уверен в их адекватных характеристиках.

       

      Напряжение - деформация стали

      [вверху] Свариваемость

       

      Приварка ребер жесткости к большой сборной балке
      (Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd)

      Все конструкционные стали в основном поддаются сварке. Однако сварка предполагает локальное плавление стали, которая впоследствии остывает.Охлаждение может быть довольно быстрым, потому что окружающий материал, например балка обеспечивает большой «теплоотвод», а сварной шов (и вводимое тепло) обычно относительно невелик. Это может привести к упрочнению «зоны термического влияния» (HAZ) и снижению ударной вязкости. Чем больше толщина материала, тем больше снижение ударной вязкости.

      Склонность к охрупчиванию также зависит от легирующих элементов, главным образом, но не исключительно, от содержания углерода. Эту восприимчивость можно выразить как «эквивалентное значение углерода» (CEV), и различные стандарты продукции для углеродистой стали содержат выражения для определения этого значения.

      BS EN 10025 [1] устанавливает обязательные пределы для CEV для всех покрываемых изделий из конструкционной стали, и это простая задача для тех, кто контролирует сварку, - гарантировать, что используемые спецификации процедуры сварки соответствуют соответствующей марке стали и CEV.

      [вверх] Прочие механические свойства стали

      Другие важные для проектировщика механические свойства конструкционной стали включают:

      • Модуль упругости, E = 210 000 Н / мм²
      • Модуль сдвига, G = E / [2 (1 + ν )] Н / мм², часто принимается равным 81 000 Н / мм²
      • Коэффициент Пуассона, ν = 0.3
      • Коэффициент теплового расширения, α = 12 x 10 -6 / ° C (в диапазоне температур окружающей среды).

      [вверху] Прочность

       

      Нанесение защиты от коррозии на месте
      (Изображение любезно предоставлено Hempel UK Ltd.)

      Еще одним важным свойством является защита от коррозии. Хотя доступны специальные коррозионно-стойкие стали, они обычно не используются в строительстве.Исключением является погодостойкая сталь.

      Наиболее распространенными способами защиты конструкционной стали от коррозии являются окраска или гальваника. Требуемый тип и степень защиты покрытия зависит от степени воздействия, местоположения, расчетного срока службы и т. Д. Во многих случаях во внутренних сухих условиях не требуется никаких антикоррозионных покрытий, кроме соответствующей противопожарной защиты. Доступна подробная информация о защите от коррозии конструкционной стали.

      [вверху] Погодостойкая сталь

      Погодоустойчивая сталь - это высокопрочная низколегированная сталь, которая противостоит коррозии, образуя прилипшую защитную «патину» от ржавчины, которая препятствует дальнейшей коррозии.Защитное покрытие не требуется. Он широко используется в Великобритании для строительства мостов и некоторых зданий. Он также используется для архитектурных элементов и скульптурных сооружений, таких как Ангел Севера.

       

      Ангел Севера

      [вверху] Нержавеющая сталь

       

      Типичные кривые напряжение-деформация для нержавеющей и углеродистой стали в отожженном состоянии

      Нержавеющая сталь - это материал с высокой устойчивостью к коррозии, который можно использовать в конструкционных целях, особенно там, где требуется высококачественная обработка поверхности.Подходящие классы воздействия в типичных условиях окружающей среды приведены ниже.

      Поведение нержавеющих сталей при растяжении отличается от углеродистых сталей по ряду аспектов. Наиболее важное различие заключается в форме кривой напряжения-деформации. В то время как углеродистая сталь обычно демонстрирует линейное упругое поведение до предела текучести и плато перед деформационным упрочнением, нержавеющая сталь имеет более округлую реакцию без четко определенного предела текучести. Следовательно, предел текучести нержавеющей стали обычно определяется для конкретной остаточной деформации смещения (обычно 0.2% деформации), как показано на рисунке справа, на котором показаны типичные экспериментальные кривые напряжение-деформация для обычных аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей. Показанные кривые представляют диапазон материалов, которые могут быть поставлены, и не должны использоваться при проектировании.

      Механические свойства обычных нержавеющих сталей согласно EN 10088-4 [15]
      Описание Марка Минимум 0.Предел текучести 2% (Н / мм 2 ) Предел прочности на разрыв (Н / мм 2 ) Удлинение при разрыве (%)
      Основные хромоникелевые аустенитные стали 1,4301 210 520–720 45
      1.4307 200 500–700 45
      Молибден-хромникелевые аустенитные стали 1.4401 220 520–670 45
      1.4404 220 520–670 45
      Дуплексные стали 1,4162 450 650–850 30
      1.4462 460 640–840 25

      Механические свойства относятся к горячекатаному листу. Для холоднокатаной и горячекатаной полосы указанные значения прочности на 10-17% выше.

      Рекомендации по выбору нержавеющей стали
      BS EN ISO 9223 [16] Класс атмосферной коррозии Типичная внешняя среда Подходящая нержавеющая сталь
      C1 (Очень низкий) Пустыни и арктические районы (очень низкая влажность) 1.4301 / 1.4307, 1.4162
      C2 (Низкий) Засушливые или слабозагрязненные (сельские районы) 1.4301 / 1.4307, 1.4162
      C3 (средний) Прибрежные районы с небольшими отложениями соли
      Городские или промышленные районы с умеренным загрязнением
      1.4401 / 1.4404, 1.4162
      (1.4301 / 1.4307)
      C4 (высокий) Загрязненная городская и промышленная атмосфера
      Прибрежные районы с умеренными солевыми отложениями
      Дорожная среда с солями для защиты от обледенения
      1.4462, (1.4401 / 1.4404), другие более высоколегированные дуплексы или аустенитные материалы
      C5 (Очень высокий) Сильно загрязненная промышленная среда с высокой влажностью
      Морская среда с высокой степенью солевых отложений и брызг
      1.4462, другие более высоколегированные дуплексы или аустенитные материалы

      Материалы, подходящие для более высокого класса, могут использоваться для более низких классов, но могут быть неэффективными с точки зрения затрат. Можно рассмотреть материалы в скобках, если допустима умеренная коррозия. Накопление коррозионных загрязнителей и хлоридов будет выше в защищенных местах; следовательно, может потребоваться выбрать рекомендуемый сорт из следующего более высокого класса коррозии.

      [вверх] Список литературы

      1. 1.0 1,1 1,2 BS EN 10025-2: 2019 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки нелегированных конструкционных сталей BSI.
      2. ↑ NA + A1: 2014 к BS EN 1993-1-1: 2005 + A1: 2014, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций Общие правила и правила для зданий, BSI
      3. 3,0 3,1 BS EN 10210-1: 2006 Конструкционные полые профили горячей обработки из нелегированных и мелкозернистых сталей. Технические требования к поставке, BSI.
      4. ↑ BS EN 10346: 2015 Стальной плоский прокат с непрерывным горячим покрытием для холодной штамповки. Технические условия поставки. BSI
      5. ↑ BS EN 1993-1-3: 2006 Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Общие правила - Дополнительные правила для холодногнутых профилей и листов, BSI.
      6. 6,0 6,1 BS EN 1993-1-4: 2006 + A1: 2015 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Основные правила. Дополнительные правила для нержавеющих сталей, BSI
      7. ↑ BS EN 10088-1: 2014 Нержавеющие стали.Список нержавеющих сталей, BSI
      8. ↑ BS EN 10025-3: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 3: Технические условия поставки нормализованных / нормализованных прокатных свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
      9. ↑ BS EN 10025-4: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 4: Технические условия поставки термомеханического проката свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
      10. ↑ BS EN 10025-5: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 5: Технические условия поставки для конструкционных сталей с повышенной стойкостью к атмосферной коррозии, BSI
      11. ↑ BS EN 10025-6: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 6: Технические условия поставки плоского проката из конструкционных сталей с высоким пределом текучести в закаленном и отпущенном состоянии, BSI
      12. ↑ BS EN 1993-1-10: 2005 Еврокод 3.Проектирование металлоконструкций. Прочность материала и свойства по толщине, BSI.
      13. ↑ NA к BS EN 1993-1-10: 2005, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций. Прочность материала и свойства по толщине. BSI
      14. ↑ PD 6695-1-10: 2009 Рекомендации по проектированию конструкций согласно BS EN 1993-1-10. BSI
      15. 15,0 15,1 BS EN 10088-4: 2009 Нержавеющие стали. Технические условия поставки листов и полос из коррозионно-стойких сталей строительного назначения, BSI.
      16. ↑ BS EN ISO 9223: 2012 Коррозия металлов и сплавов, Коррозионная активность атмосферы, Классификация, определение и оценка. BSI

      [вверх] Ресурсы

      [вверху] См. Также

      Сварочная проволока esab для высокой температуры плавления c245

      Алюминиевые сварочные материалы - RU - BLUESHIELD

      1-800-817-7697 Ред. Октябрь / 06, 1140-237E BLUESHIELD TM алюминиевые сварочные материалы Air Liquide - лидер рынка в области производства сварочных присадочных материалов неизменно высокого качества.BLUESHIELD CRYSTAL aluminium MIG

      Выбор проволоки для сварочных электродов MIG, настройки графиков…

      Руководство по выбору проволоки для сварочных электродов MIG для углеродистой стали, нержавеющей стали и алюминиевых сплавов. Охватывает классификации, справочные таблицы и выбор газа. ER– Электрод или присадочный пруток, который используется либо при сварке MIG с подачей проволоки, либо при сварке TIG. 308 - Марка электрода из нержавеющей стали.

      Плавление электрода при дуговой сварке импульсным током

      J. Phys. D: Прил.Phys. 31 (1998) 2797–2802. Напечатано в Великобритании. PII: S0022-3727 (98) 92834-0 Плавление электрода при дуговой сварке импульсным током Валериан А. Немчинский ESAB Сварка и резка

      Сварочная проволока, флюс и прутки | Lincoln Electric

      Сварочная проволока, флюс и стержни АЛЮМИНИЙ Способность Lincoln Electric лить собственный алюминиевый пруток обеспечивает чрезвычайно жесткие допуски в химическом составе каждого сплава.

      Сварочные материалы - Часть 2 - TWI

      Таким образом, можно использовать высокие сварочные токи без риска перегрева сердечника проволоки, что увеличивает как скорость выгорания, так и скорость наплавки.Электроды с высоким коэффициентом восстановления идеально подходят для угловой сварки, обеспечивая гладкую, мелко волнистую поверхность с гладким переходом на подошвах сварных швов.

      Блог ЭСАБ. | Сварка TIG

      8 июля 2015 г. · Сварка TIG | Блог ЭСАБ. Я давно страстно увлекаюсь сваркой TIG и вольфрамом. Это ремесло, которое отвлекает от всего остального. И давайте посмотрим правде в глаза, вольфрам - это Чак Норрис в мире металла. У него даже есть хардкорное название элемента - WOLFRAM.

      Лазерная сварка | AB H.Brantheim - Specialist på…

      Независимо от того, имеет ли рассматриваемый материал высокую температуру плавления или высокую теплопроводность, сварка не должна быть проблемой. Поскольку период плавления короткий и контролируемый, а также обеспечивается небольшое количество расплавленного материала, материалы, которые обычно не свариваются, можно сваривать лазерной сваркой…

      DIN 8555: Сварочная проволока MF 10-GF-65-G / esab, Посмотреть…

      DIN 8555: сварочная проволока MF 10-GF-65-G / esab, 10–15 долларов США за килограмм, Чжэцзян, Китай, Ocean Welding, DIN 8555: MF 10-GF-65-G.-6 Ом. Механические свойства Значение Доказательство Напряжение 170 МПа Предел прочности при растяжении 485 МПа Относительное удлинение A50 мм 40%

      Сварочная проволока

      ER70S-6, Посмотреть сварочную проволоку ER70S-6, WG…

      Сварочная проволока

      ER70S-6, 800 долларов США. A: Обычно это 5-10 дней, если товар есть на складе. или 15-20 дней, если товара нет на складе, это соответствует

      F&M Test

      2/7/2020 · Устойчивая к трещинам проволока NiCrMo для сварки топлива СПГ, резервуары для хранения Порошковая проволока ESAB Cryo-Shield Ni9 представляет собой модифицированный провод типа 625, одобренный ABS, BV, DNV GL, KR, LR и CCS.Мало того, что он предлагается по более низкой, чем ожидалось, цене, провод позволяет сэкономить на эксплуатационных расходах.

      KOBELCO WELDING РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

      PRODUCTS SPOTLIGHT KOBELCO WELDING TODAY 3 Непревзойденная рутиловая порошковая проволока для низкоуглеродистой стали и стали с высоким пределом прочности при растяжении 490 МПа, которая хорошо зарекомендовала себя за высокие эксплуатационные характеристики. Создание DW-100 DW-100 был разработан для сварки

      ПАВ - Deloro

      Благодаря низкой температуре плавления эти порошки идеально подходят для сварки распылением / плавким предохранителем или порошковой сварки.пруток для наплавки или проволока. Сварочные стержни, используемые для сварки TIG, также используются для наплавки с помощью процесса кислородно-ацетиленовой сварки. При правильной работе

      МАТЕРИАЛЫ И СВАРКА ДЛЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

      Руководство по материалам и сварке нержавеющих сталей РУКОВОДСТВО ПО МАТЕРИАЛАМ И СВАРке НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ АПРЕЛЬ 2019 г. Американское бюро судоходства, учрежденное законом штата Нью-Йорк 1862 г. 2018 Американское бюро судоходства. 2018 Американское бюро судоходства.

      сварочная проволока в швеции

      30.10.2017 · Компания Materials Technology подписала соглашение о передаче производства сварочной проволоки ESAB, мировому лидеру в сварочной отрасли, входящему в Colfax Corporation. Соглашение завершает основной этап реализации плана продажи сварочной проволоки и нержавеющей проволоки, объявленного 17 мая 2017 года.

      Сварочная присадочная проволока - производители и поставщики, дилеры

      Сварочная проволока Esab Цена: 160,0 - 190,0 INR (прибл.) Получить последнюю минимальную цену. Количество для заказа: 20 кг. Чистая титановая проволока обладает высокой термостойкостью, а температура плавления составляет 1942 К. Высококачественная титановая проволока имеет низкую плотность, легкий вес

      Проволока MIG - сварочные материалы TSA

      Алюминиевая проволока ER4043 Mig предназначена для сварки термически обрабатываемых основных сплавов , особенно сплавы серии 6XXX - низкая температура плавления и улучшенный флюид. Подробнее R 1 345,00

      AlcoTec Wire Corporation - имя, пользующееся наибольшим доверием в области сварки алюминия…

      ТОЛЬКО РЕКОМЕНДАЦИЯ.ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ, СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА МОГУТ ВЛИЯТЬ НА ПРЕДЛАГАЕМЫЕ НАСТРОЙКИ. AlcoTec Wire Corporation 2750 Aero Park Dr., Traverse City, MI 49686-9263 США 1-800-228-0750 Факс: 231-941-9154

      Интернет-ресурс с информацией о материалах - MatWeb

      MatWeb, ваш источник информации о материалах

      Что такое MatWeb? MatWeb's база данных свойств материалов с возможностью поиска включает паспорта термопластов и термореактивных полимеров, таких как АБС, нейлон, поликарбонат, полиэстер, полиэтилен и полипропилен; металлы, такие как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, никель, сталь, суперсплавы, сплавы титана и цинка; керамика; плюс полупроводники, волокна и другие инженерные материалы.

      Преимущества регистрации в MatWeb
      Премиум-членство Характеристика: - Данные о материалах экспорт в программы CAD / FEA, включая:

      Как найти данные о собственности в MatWeb

      Нажмите здесь, чтобы узнать, как войти материалы вашей компании в MatWeb.

      У нас есть более 150 000 материалы в нашей базе данных, и мы постоянно добавляем их, чтобы обеспечить Вам доступен самый полный бесплатный источник данных о собственности материалов в Интернете. Для вашего удобства в MatWeb также есть несколько конвертеров. и калькуляторы, которые делают общие инженерные задачи доступными одним щелчком мыши. кнопки. MatWeb находится в стадии разработки.Мы постоянно стремимся найти лучшее способы служить инженерному сообществу. Пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами с любыми комментариями или предложениями.

      База данных MatWeb состоит в основном из предоставленных таблиц данных и спецификаций. производителями и дистрибьюторами - сообщите им, что вы видели их данные о материалах на MatWeb.


      Рекомендуемый материал:
      Меламино-арамидный ламинат




      Аномально высокий модуль упругости композитного электролита на основе поли (этиленоксида) (Журнальная статья)

      Ян, Гуан, Леманн, Мишель Л., Чжао, Шэн, Ли, Бингруй, Ге, Сируи, Цао, Пэн-Фей, Делник, Фрэнк М., Соколов, Алексей П., Сайто, Томонори и Нанда, Джагджит. Аномально высокий модуль упругости композитного электролита на основе полиэтиленоксида. США: Н. п., 2020. Интернет. DOI: 10.1016 / j.ensm.2020.11.031.

      Ян, Гуан, Леманн, Мишель Л., Чжао, Шэн, Ли, Бингруй, Ге, Сируи, Цао, Пэн-Фей, Делник, Фрэнк М., Соколов, Алексей П., Сайто, Томонори и Нанда, Джагджит. Аномально высокий модуль упругости композитного электролита на основе полиэтиленоксида. Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1016/j.ensm.2020.11.031

      Ян, Гуан, Леманн, Мишель Л., Чжао, Шэн, Ли, Бингруй, Ге, Сируи, Цао, Пэн-Фей, Делник, Фрэнк М., Соколов, Алексей П., Сайто, Томонори и Нанда, Джагджит. Пт.«Аномально высокий модуль упругости композитного электролита на основе поли (этиленоксида)». Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1016/j.ensm.2020.11.031.

      @article {osti_1755308,
      title = {Аномально высокий модуль упругости композитного электролита на основе поли (этиленоксида)},
      author = {Ян, Гуан и Леманн, Мишель Л.and Zhao, Sheng and Li, Bingrui and Ge, Sirui и Cao, Peng-Fei and Delnick, Frank M. и Sokolov, Alexei P. и Saito, Tomonori and Nanda, Jagjit},
      abstractNote = {Практическое использование литий-металлических анодов в твердотельных батареях требует полимерной мембраны с высокой литий-ионной проводимостью, термической / электрохимической стабильностью и механической прочностью. Основная задача состоит в том, чтобы эффективно разделить ионную проводимость и механическую прочность полимерных электролитов. Мы сообщаем об удивительно простой стратегии одностадийного синтеза, основанной на сшивании на месте полиэтиленоксида (xPEO) в присутствии тканого стекловолокна (GF).Такой простой метод дает композитные полимерные электролиты (CPE) с аномально высоким модулем упругости до 2,5 ГПа в широком диапазоне температур (20 ° C - 245 ° C), что ранее никогда не регистрировалось. Алгоритм неконтролируемого машинного обучения, кластерный анализ K-среднего, был реализован на гиперспектральном рамановском картировании в интерфейсе xPEO / GF. Используя такие уникальные средства, мы впервые показываем, что повышенная механическая прочность происходит от взаимодействий xPEO и GF через динамические водородные и ионные связи.Высокая ионная проводимость достигается добавлением пластификатора (например, тетраглима), где анионы трифторметансульфоната связаны с матрицей xPEO, а катионы Li + благоприятно переносятся за счет координации с пластификатором. Кроме того, строгие гальваностатические циклические испытания показывают, что CPE может стабильно работать в течение> 3000 часов в литий-металлической симметричной ячейке при умеренной температуре (около 1500 кулонов / см2 эквивалента Li), что превосходит большинство электролитов на основе PEO. Упомянутый здесь CPE, усиленный GF, имеет многофункциональное применение, например, в качестве твердых электролитов для всех твердотельных батарей и мембран для батарей с окислительно-восстановительным потоком.Хотя основное внимание в этом исследовании уделяется батареям на основе лития, результаты столь же многообещающие и для других батарей на основе щелочных металлов, таких как натрий и калий.},
      doi = {10.1016 / j.ensm.2020.11.031},
      journal = {Energy Storage Materials},
      число = 35,
      объем = 35,
      place = {United States},
      год = {2020},
      месяц = ​​{11}
      }

      .