Влияние температуры

Механические свойства малоуглеродистой стали при нагревании ее до температуры t = 200 — 250° сравнительно мало меняются, но уже при 300 — 330° сталь в изломе получает крупнозернистое строение и становится более хрупкой (синеломкость).

При этой температуре не рекомендуется деформировать сталь или подвергать ее ударным воздействиям. При дальнейшем возрастании температуры это свойство пропадает, но начинается быстрое падение значений пределов текучести и прочности. Так, например, для стали марки Ст. 3 при температуре t ≈ 500°

Формула

при температуре t ≈ 600°

Формула

т. е. предел текучести быстро приближается к значению σт = 0. При температуре около 600 — 650° наступает температурная пластичность. Длительный нагрев при t > 700° (вишнево-красный цвет) содействует росту кристаллов и образованию крупнозернистой структуры. Это явление называется перегревом и связано с понижением механических качеств металла.

При длительном нагреве на воздухе до температуры, близкой к температуре плавления (яркий желто-белый цвет), возможен пережог металла. Пережженный металл является браком.

Отрицательные температуры несколько повышают прочность стали, но очень неблагоприятно сказываются на ее хрупкости.

При температурах ниже
— 10° пластичность стали начинает заметно уменьшаться, и при температурах ниже — 45° сталь становится хрупкой.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Усталость металла

Усталостью металла называется явление разрушения его под действием многократно повторенной (несколько сот тысяч раз) знакопеременной или просто переменной нагрузки при значениях напряжений ниже предела прочности (например, разрушение проволоки при многократных перегибах). Способность металла сопротивляться такому разрушению называется выносливостью, а напряжение, при котором металл разрушается, называется его вибрационной прочностью σвб. Кривая вибрационной прочности Кривая вибрационной прочности…

Неравномерное распределение напряжений

Выше рассматривалась работа гладких образцов правильной формы, где напряжения во всех сечениях, удаленных от места приложения нагрузки, распределялись равномерно. Проводя траектории равных напряжений, получим прямолинейный силовой поток внутри образца (фигура Траектории напряжений (К — коэффициент концентрации), а), определяющий линейное одноосное напряженное состояние. Если в плоском образце сделать отверстие или надрезы с боков (фигура Траектории напряжений…

Наклеп

Если сталь подвергнуть растяжению до пластического состояния и затем разгрузить, то появится остаточная деформация (фигура Диаграмма растяжения (А — остаточная деформация), б). При повторном нагружении образца после некоторого «отдыха»1 материала сталь опять начинает работать упруго, повторяя прямую разгрузки, и дальше ее работа идет по нормальному пути диаграммы однократного растяжения. То же самое будет и в…