Własności mechaniczne, Notatki z Mechanika

Pobierz Własności mechaniczne i więcej Notatki w PDF z Mechanika tylko na Docsity! W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne 1 Prezentacja dla wykładowców architektury i budownictwa Rozdział 06 Własności mechaniczne W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne Uwaga: Rozdział ten poświęcony jest zastosowaniom innym niż konstrukcyjne (zastosowania konstrukcyjne opisano w rozdziale 7) 2 W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne Normy Własności mechaniczne stali nierdzewnych są dobrze znane, a ich wartości minimalne gwarantowane przez międzynarodowe normy.  Główne normy: – ISO – ASTM/AISI – EN – JS – inne  Stosowane dla wszystkich gatunków i produktów: – blach cienkich, – blach grubych, – prętów, – rur, – odkuwek, – odlewów, – elementów złącznych, – drutów, – materiałów spawalniczych, – itd… 5 W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne Własności mechaniczne: podstawowe informacje Statyczna próba rozciągania i próba udarności: Proszę obejrzeć materiały wideo! http://www.youtube.com/ watch?v=67fSwIjYJ-E http://www.youtube.com/ watch?v=_b6UIsANNl0 http://www.youtube.com/ watch?v=t9eB0PKYAt8 http://www.youtube.com/ watch?v=tpGhqQvftAo Więcej informacji nt. własności mechanicznych i zależności naprężenie-odkształcenie można znaleźć na stronie: http://www.engineeringarchiv es.com/les_mom_truestresstr uestrainengstressengstrain.ht ml a także innych podstronach tej witryny internetowej. poz. lit. 1,2. 6 W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne Typowa krzywa rozciągania (naprężenie- odkształcenie) stali nierdzewnych Porównanie wyników statycznej próby rozciągania różnych typów stali nierdzewnych Stale nierdzewne prezentują szeroki zakres dostępnych własności od  dużej wytrzymałości i małego wydłużenia do  małej wytrzymałości i bardzo dużego wydłużenia 7 N ap rę że ni e, M Pa Odkształcenie, % A: Austenityczne, np. 1.4301, 1.4307, 1.4404, B: Ferrytyczne, np. 1.4016, 1.4509, 1.4521, C: Ferrytyczno-austenityczne (duplex), np. 1.4462, D: Umacniane wydzieleniowo, np. 1.4542 E: Martenzytyczne, np. 1.4057, 1.4109, 1.4034. W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne 10 0 100 200 300 400 500 600 700 ANNEALED CP350 CP500 M Pa Minimalna wytrzymałość (MPa) austenitycznych stali nierdzewnych walcowanych na zimno fy (Yield Stress) fu (Ultimate tensile Strength) fy - Umowna granica plastyczności fu - Wytrzymałość na rozciąganie Gatunki stali nierdzewnych walcowane na zimno do wysokiej wytrzymałości zapewniają bardzo duży potencjał w różnych zastosowaniach. Dla zastosowań konstrukcyjnych porównaj rozdział 7. Wiele danych eksperymentalnych dostępnych jest w literaturze 8. Wzrost wytrzymałości na rozciąganie w wyniku obróbki plastycznej na zimno 7 Stan wyżarzony W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne Udarność stali nierdzewnych (określona metodą Charpy’ego) 8 Uwaga: Podane krzywe obowiązują dla produktów grubych (prętów lub blach grubych). Produkty cienkie wykazują wyższą udarność. Z tego względu gatunki ferrytyczne mogą być stosowane do celów budowlanych w postaci arkuszy blach, ale nie blach grubych lub prętów. 11 TEMPERATURA UDARNOŚĆ Stale austenityczne Stale duplex Stale ferrytyczne W ła sn oś ci m ec ha ni cz neMechanika pękania Wpływ grubości na odporność na kruche pękanie (poz. lit. 9, Rysunek 5) 12 Grubość, BO dp or no ść n a kr uc he p ęk an ie , K c Płaski stan naprężenia Płaski stan odkształcenia Stan mieszany Kruche pękanie – Obszar centralny ulega odkształceniu w kierunku Y. Warga poślizgu - Wolna powierzchnia umożliwia odkształcenie w kierunku Z. Cienki przekrój Dominuje przełom ciągliwy z powodu dwuosiowego stanu naprężeń. ~ Wargi poślizgu zajmują większą część grubości. Gruby przekrój Dominuje przełom kruchy z powodu trójosiowego stanu naprężeń. ~ Wargi poślizgu zajmują niewielką część grubości. W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne Porównanie własności mechanicznych różnych stopów Stale nierdzewne wykazują wyższe własności wytrzymałościowe niż stale węglowe, aluminium i mosiądz. Gatunki duplex wykazują bardzo korzystny stosunek wytrzymałości do plastyczności. 15 W yd łu że ni e, % U m ow na g ra ni ca p la st yc zn oś ci w yt rz ym ał oś ć na ro zc ią ga ni e, M Pa Umowna granica plastyczności, MPa Wytrzymałość na rozciąganie, MPa W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne Źródła 1. http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_417.html 2. https://www.worldstainless.org/Files/issf/non-image- files/PDF/ISSF_Martensitic_Stainless_Steels.pdf 3. http://www.worldstainless.org/Files/issf/non-image- files/PDF/ISSF_The_Ferritic_Solution_English.pdf 4. http://www.imoa.info/download_files/stainless-steel/Duplex_Stainless_Steel_3rd_Edition.pdf 5. https://www.worldstainless.org/Files/issf/non-image- files/PDF/Euro_Inox/Tables_TechnicalProperties_EN.pdf 6. http://www.steel-stainless.org/designmanual 7. http://bookshop.europa.eu/en/structural-design-of-cold-worked-austenitic-stainless-steel- pbKINA21975/?CatalogCategoryID=w2wKABst3XAAAAEjfJEY4e5L 8. Source of the graph: Ugitech (http://www.ugitech.com/) 9. http://www.steel-stainless.org/media/1187/safss-01-04.pdf 10. Source: « Stainless steels in Fire » European Union report EUR 23745 EN, 2009 (http://bookshop.europa.eu/en/stainless-steel-in-fire- pbKINA23745/?CatalogCategoryID=w2wKABst3XAAAAEjfJEY4e5L) 11. https://www.imoa.info/molybdenum-uses/molybdenum-grade-stainless-steels/duplex-stainless- steel.php 12. http://www.bssa.org.uk/topics.php?article=111 16 W ła sn oś ci m ec ha ni cz ne 17 Dziękuję za uwagę