Konstrukcje Metalowe - Laboratorium
W klasycznej wytrzymałości materiałów rozpatruje się modele obliczeniowe elementów w założeniu ich idealnych kształtów, jednorodnych i najczęściej izotropowych własności mechanicznych i beznaprężeniowego stanu przekrojów przed momentem przyłożenia obciążęnia.
Jednakże takie elementy w rzeczywistości nie istnieją, a wpływ niedoskonałości początkowych zwanych imperfekcjami często jest istotny dla oceny nośności i stateczności konstrukcji.
Imperfekcje w konstrukcjach są nieuniknione, gdyż powstają w procesach produkcji wyrobów hutniczych i wyrobów elementów konstrukcji.
Znajomość ich wpływu pozwala na wybór odpowiedniej technologii wykonania lub takiego ukształtowania elementu aby ograniczyć ich skutek.
Jest to niejednorodny rozkład właściwości mechanicznych i składu chemicznego w obszarze przekroju poprzecznego elementu oraz anizotropia materiału. Najważniejszymi procesami wytwórczymi w których powstają imperfekcje strukturalne, są (bez spawania):
Wytapianie stali
Zróżnicowanie składu chemicznego oraz nierównomierność rozmieszczenia domieszek zależy od sposobu odtleniania:
- stale nieuspokojone,
- stale półuspokojone,
- stale uspokojone.
Z powodu segregacji strefowej i pęcherzy zakres stosowania stali nieuspokojonej jest ograniczony co do grubości elementu i temperatur eksploatacji.
Walcowanie na gorąco
Szkodliwe domieszki tworzą segregacje w częściach środkowych wyrobów. Strefy segregacji z uwagi na większą zawartość fosforu i siarki mają mniejszą spawalność. Szczególnie w stalach nieuspokojonych należy unikać układania spoin w tych obszarach.
Temat 1: Produkcja, budowa i struktury stali
-9-