Aluminio o acero inoxidable, que es mejor. Aleaciones de aluminio y marcas Propiedades de FireFire de acero inoxidable y aluminio.

El aluminio y el acero inoxidable pueden parecer similares, pero en realidad son completamente diferentes. Recuerde estas 10 diferencias y guíelas al elegir un tipo de metal para su proyecto.

1. La proporción de fuerza y \u200b\u200bpeso. El aluminio generalmente no es tan duradero como el acero, pero es mucho más fácil. Esta es la razón principal por la que los aviones están hechos de aluminio.
2. Corrosión. El acero inoxidable consiste en hierro, cromo, níquel, manganeso y cobre. Se agrega Chrome como un elemento para proporcionar resistencia a la corrosión. El aluminio tiene una alta resistencia a la oxidación y la corrosión, principalmente debido a la película especial en la superficie metálica (capa pasivadora). Cuando el aluminio se oxida, su superficie se vuelve blanca y, a veces, aparecen los husillos. En algunos ambientes de ácido extremo o alcalinotérreo, el aluminio puede ser la corrosión con la velocidad catastrófica.
3. Conductividad térmica.El aluminio tiene una conductividad térmica mucho mejor que el acero inoxidable. Esta es una de las razones principales por las que se utiliza para los radiadores automotrices y los acondicionadores de aire.
4. Costo. El aluminio suele ser más barato que el acero inoxidable.
5. FABRICACIÓN. El aluminio es bastante suave y más fácil de cortar y deformar. El acero inoxidable es un material más duradero, pero es más difícil trabajar con él, ya que es susceptible de tensión con gran dificultad.
6. Soldadura. El acero inoxidable es relativamente fácil de hervir, mientras que con problemas de aluminio pueden surgir.
7. Propiedades termales. El acero inoxidable se puede usar con temperaturas mucho más altas que el aluminio, que puede ser muy suave ya a 200 grados.
8. Conductividad eléctrica. El acero inoxidable es un conductor realmente malo en comparación con la mayoría de los metales. Aluminio, por el contrario, un muy buen conductor de electricidad. Debido a la alta conductividad, baja masa y resistencia a la corrosión de alto voltaje aerolíneas Las transferencias de potencia generalmente están hechas de aluminio.
9. Fuerza. El acero inoxidable es más fuerte que el aluminio.
10. Efecto sobre los alimentos. El acero inoxidable en menor medida ingresa la reacción con los productos. El aluminio puede reaccionar a los productos que pueden afectar el color y el olor a metal.

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Elección de metalwakers: rieles de toallas climatizadas y barandilla, platos y cercas, rejillas o pasamanos. Elegimos, en primer lugar, el material. Acero inoxidable, aluminio y acero ferroído ordinario (carbono) se consideran tradicionalmente compitiendo. Con una serie de características similares, sin embargo, difieren significativamente entre sí. Tiene sentido compararlos y averiguar qué es mejor: aluminio o acero inoxidable (El acero negro, debido a la baja resistencia a la corrosión, no se considerará).

Aluminio: Características, Ventajas, Desventajas.

Uno de los metales más fáciles que, en principio, se utilizan en la industria. Muy bien conduce calor, no sujeto a la corrosión de oxígeno. El aluminio se produce por varias docenas de especies: cada una con sus aditivos, aumentando la resistencia, la resistencia a la oxidación, el tono. Sin embargo, con la excepción de un aluminio de aviación muy costosa, una desventaja es inherente a todas ellas: suavidad excesiva. Los detalles de este metal se deforman fácilmente. Es por eso que es imposible usar aluminio donde, en el curso de la operación, se vea afectada una gran presión en el producto (hidrowood en sistemas de suministro de agua, por ejemplo).

Resistencia a la corrosión en aluminio. algo sobreestimado. Sí, el metal no "se pudre". Pero solo debido a la capa protectora de óxido, que se forma en el aire al producto en cuestión de horas.

Acero inoxidable

La aleación prácticamente no tiene inconvenientes, excepto precios altos. No le teme a la corrosión, no teóricamente, como aluminio, pero prácticamente: no aparece una película de óxido, y por lo tanto, con el tiempo " acero inoxidable"No se preocupa.

Un poco más grave que el aluminio, la acero inoxidable se enfrenta perfectamente a los impactos, alta presión y la abrasión (especialmente las marcas en las que hay un manganeso). Es peor transferencia de calor que aluminio: pero gracias a esto, el metal no "sudará", hay menos condensado en él.

De acuerdo con los resultados de la comparación, queda claro, para realizar tareas donde se requiere el pequeño peso de metal, durabilidad y confiabilidad, acero inoxidable que aluminio..

1.2.1. características generales Acero.El acero es una aleación de hierro con aditivos de aleación que contienen carbono que mejoran la calidad del metal y las impurezas dañinas que caen en el metal de mineral o se forman durante el proceso de fundición.

Estructura de acero.En estado sólido, el acero es un cuerpo policristalino que consiste en una variedad de cristales de diferentes orientados (granos). En cada cristal, los átomos (iones cargados más precisamente, cargados positivamente) están dispuestos en los nodos de la red espacial. Para acero, el volumen centrado (BCC) y la red cristalina cúbica centrada en el grano (HIG. 1.4) son característicos. Cada grano como la formación cristalina es bruscamente anisotrópicamente y tiene varias propiedades en diferentes direcciones. Con un gran número de granos orientados de manera diferente, estas diferencias son suavizadas, estadísticamente, en promedio, la propiedad se vuelve igual y el acero se comporta como un cuerpo cuasiizrópico.

La estructura del acero depende de las condiciones de cristalización, composición química, tratamiento térmico y régimen de laminación.

Temperatura de fusión puro hierro. igual a 1535 ° C, los cristales de hierro puro - ferrita, llamados 8-hierro con una cuadrícula centrada en el volumen (Fig. 1.4, pero);a una temperatura de 1490 ° C, se produce la recristalización y se mueve 5-hierro en una plancha en U con una celosía abuelita (Fig. 1.4, b).A una temperatura de 910 ° C y por debajo, los cristales de hierro U se refuerzan en el volumen centrado y este estado se conserva a temperaturas normales. La última modificación se llama a-hierro.

Cuando se administra el carbono, el punto de fusión disminuye para el acero con un contenido de carbono del 0,2% es de aproximadamente 1520 ° C. Cuando se enfría, se forma un salario de carbono sólido en la glándula U, llamada austenita, en la que se ubican los átomos de carbono en el centro de la celosía HCC. A temperaturas inferiores a 910 ° C, comienza la decadencia de austenita. El creyente de arte con una celosía OCC (ferrita) es carbón poco disuelto. A medida que se libera la ferrita, la austenita se enriquece con carbono y a una temperatura de 723 ° C se convierte en una perlita: una mezcla de ferrita y carburo de hierro Fe 3 C, llamado Cementite.

Higo. 1.4. Crazal de cristal cúbico:

pero- centrado en volumen;

b.- Grainentred

Por lo tanto, a la temperatura normal, el acero consta de dos fases principales: ferrita y cemento, que forman granos independientes, y también se incluyen en forma de placas en la composición de la perlita (Fig. 1.5). Granos brillantes - ferrita, oscuro - perlita).

La fririta es muy plástica y de baja fruta, cementante dura y frágil. La perlita tiene propiedades, intermedias entre las propiedades de la ferrita y el cemento. Dependiendo del contenido de carbono, se prevalece uno u otro componente estructural. La magnitud de los granos de ferrita y perlita depende de la cantidad de focos de cristalización y afecciones de enfriamiento y afecta significativamente las propiedades mecánicas del acero (cuanto menor sea el grano, mayor sea la calidad del metal).

Aditivos de aleación, ingresando una solución sólida con ferrita, fortalecerla. Además, algunos de ellos, formando carburos y nitruros, aumentan el número de focos de cristalización y contribuyen a la formación de una estructura de grano fino.

Bajo la influencia del tratamiento térmico, la estructura, el tamaño del grano y la solubilidad de los elementos de aleación cambian, lo que conduce a un cambio en las propiedades del acero.

El tipo más simple de procesamiento térmico es la normalización. Consiste en volver a calentar el alquiler a la temperatura de la formación de austenita y el enfriamiento posterior en el aire. Después de la normalización, la estructura de acero se obtiene más ordenada, lo que conduce a una mejora en las propiedades de resistencia y plástico de acero laminadas y su viscosidad de choque, así como una mayor homogeneidad.

Con un refrigerador rápido de acero calentado a una temperatura, superior a la temperatura de la transformación de fase, el acero se endurece.

Las estructuras resultantes de la apagadora tienen una alta resistencia. Sin embargo, la plasticidad se reduce, y la tendencia hacia la frágil destrucción aumenta. Para regular las propiedades mecánicas del acero endurecido y la formación de la estructura deseada, se hacen sus vacaciones, es decir, es decir, Calentamiento a una temperatura a la que se produce la transformación estructural deseada, la exposición a esta temperatura para el tiempo requerido y luego el enfriamiento lento 1.

Al rodar, como resultado de la compresión, la estructura se ha cambiado. La molienda de los granos y su orientación diferente a lo largo y a través del alquiler, lo que conduce a una determinada anisotropía de propiedades. La temperatura de rodadura y la velocidad de enfriamiento también tienen significativas. A altas tasas de enfriamiento, es posible la formación de estructuras endurecidas, lo que conduce a un aumento en las propiedades de fuerza del acero. El rodamiento más grueso, menor será el grado de compresión y la velocidad de enfriamiento. Por lo tanto, con un aumento en el grosor de los rodados. características de la fuerza Reducir.

Por lo tanto, variando los modos de composición química, laminando y tratamiento térmico, puede cambiar la estructura y obtener acero con resistencia específica y otras propiedades.

Clasificación de acero.Según las propiedades de la fuerza, se dividieron condicionalmente en tres grupos: Normal (<29 кН/см 2), повышенной ( = 29...40 кН/см 2) и высокой прочности ( >40 kN / cm 2).

Mejorar la fuerza de acero se logra mediante el dopaje y el tratamiento térmico.

Por composición química, el acero se divide en carbono defectuoso. El acero al carbono de la calidad ordinaria consiste en hierro y carbono con algunos

silicona aditiva (o aluminio) y manganeso. Otros aditivos no se introducen específicamente y pueden ponerse en acero de mineral (cobre, cromo, etc.).

Carbono (Y) 1, la creciente fuerza de acero reduce su plasticidad y ahorra la soldabilidad, por lo tanto, solo se usa acero de baja carbono con un contenido de carbono de no más del 0,22% para construir estructuras metálicas.

La composición de aceros aleados, además de hierro y carbono, incluye aditivos especiales que mejoran su calidad. Dado que la mayoría de los aditivos se deterioran a un grado u otro, la soldabilidad de acero, y también la aumenta, en la construcción, la baja aleación de acero con el contenido total de aditivos de aleación no es más del 5%.

Los principales aditivos de aleación son silicio (C), manganeso (g), cobre (E), cromo (x), níquel (H), vanadio (φ), molibdeno (m), aluminio (s), nitrógeno (a).

El silicio corre el riesgo de acero, es decir,. Se une al exceso de oxígeno y aumenta su resistencia, pero reduce la plasticidad, se empeora con el mayor contenido de la soldabilidad y la resistencia a la corrosión. El efecto nocivo de silicona puede ser compensado por un mayor contenido de manganeso.

El manganeso aumenta la fuerza, es un buen desoxidante y, que se conecta con gris, reduce su efecto dañino. Cuando el contenido de manganeso, más del 1,5% de acero se vuelve frágil.

El cobre aumenta ligeramente la fuerza de acero y aumenta su resistencia a la corrosión. El exceso de contenido de cobre (más del 0,7%) contribuye al envejecimiento del acero y aumenta su fragilidad.

El cromo y el níquel aumentan la fuerza de acero sin reducir la plasticidad, y mejorar su resistencia a la corrosión.

El aluminio es de acero bien desoxidado, neutraliza el efecto nocivo del fósforo, aumenta la viscosidad de los golpes.

El vanadio y el molibdeno aumentan la resistencia de casi sin reducir la plasticidad y evitar el acero tratado con calor al soldar.

El nitrógeno en un estado no relacionado contribuye al envejecimiento del acero y lo hace frágil, por lo que no debería ser más del 0,009%. En el estado conectado químicamente con aluminio, vanadio, titanio y otros elementos, forma nitruros y se convierte en un elemento de dopaje, contribuyendo a obtener una estructura de grano fino y mejorar las propiedades mecánicas.

El fósforo se refiere a las impurezas dañinas, ya que, formar una solución sólida con ferrita, aumenta la fragilidad del acero, especialmente a temperaturas reducidas (colackerel). Sin embargo, en presencia de aluminio, el fósforo puede servir como un elemento de aleación que aumenta la resistencia a la corrosión del acero. Esto se basa en la obtención de aceros resistentes a la intemperie.

El azufre debido a la formación de hierro de azufre de baja fusión hace que el acero con un rodillo (propenso a la formación de grietas a una temperatura de 800-1000 ° C). Esto es especialmente importante para las estructuras soldadas. El efecto nocivo del azufre se reduce con un mayor contenido de manganeso. El contenido de azufre y fósforo en acero es limitado y no debe ser más de 0.03, 0.05%, dependiendo del tipo (marca) de acero.

Un efecto nocivo en las propiedades mecánicas del acero tiene una saturación de sus gases, que pueden obtener de la atmósfera al metal ubicado en el estado fundido. El oxígeno actúa como el gris, pero a una extensión más fuerte, y aumenta la fragilidad del acero. El nitrógeno no relacionado también reduce la calidad del acero. Hidrógeno, aunque se mantiene en cantidades menores (0.0007%), pero concentrándose cerca de inclusiones en las regiones intercorralinas y ubicada predominantemente en los límites de los granos, causa altos voltajes en los microvapores, lo que conduce a una disminución de la resistencia se convirtió en destrucción frágil, reduce la resistencia al tiempo y el peor de plástico Propiedades. Por lo tanto, el acero fundido (por ejemplo, al soldar), es necesario proteger contra el impacto de la atmósfera.

Dependiendo del tipo de suministro, el acero se divide en enrollado en caliente y en funcionamiento térmico (normalizado o térmicamente mejorado). En el estado en caliente, el acero no siempre tiene el complejo óptimo de las propiedades. Cuando se normaliza, la estructura del acero se tritura, su homogeneidad aumenta, aumenta la viscosidad, pero no se produce ningún aumento significativo en la fuerza. El tratamiento térmico (endurecimiento en el agua y las vacaciones de alta temperatura) le permite obtener acero de alta resistencia, una frágil destrucción frágil. Los costos del tratamiento térmico del acero pueden reducirse significativamente si es necesario pelearse directamente de la calefacción enrollable.

El acero utilizado en la construcción de estructuras metálicas se produce principalmente de dos maneras: en los hornos de Marten y convertidores con oxígeno de purga. Las propiedades de los aceros conversores de marten y oxígeno son casi iguales, pero el método de producción del convertidor de oxígeno es mucho más barato y desplaza gradualmente a Martinovsky. También se utilizan las partes más responsables, que requiere un metal particularmente de alta calidad, también se utilizan acero utilizado por la interpretación de la electroslag (ECP). Con el desarrollo de la electrometalurgia, se puede usar más ampliamente en la construcción de aceros obtenidos en rasgos eléctricos. Elektrostal se distingue por un bajo contenido de impurezas dañinas y alta calidad.

De acuerdo con el grado de desoxidación, el acero puede ser hirviendo, semidal y tranquilo.

En el acero pintado, hierva cuando se lanza en el molde debido a la liberación de gases. Dicho acero se llama ebullición y resulta más contaminada con gases y menos homogéneos.

Las propiedades mecánicas están algo variadas a lo largo de la longitud del lingote debido a la distribución desigual de los elementos químicos. Esto es especialmente cierto en la parte de la cabeza, que se obtiene por los más lanzados (debido a la contracción y la mayor saturación de gases), se lleva a cabo la mayor gabilidad de las impurezas dañinas y el carbono. Por lo tanto, una parte defectuosa se corta del lingote, que es aproximadamente el 5% de la masa del lingote. Hervir el acero, que tiene indicadores suficientemente buenos sobre la resistencia al rendimiento y la resistencia al tiempo, peor resista la frágil destrucción y el envejecimiento.

Para mejorar la calidad del acero bajo de carbono, se agota con aditivos de silicio de 0,12 a 0,3% o aluminio a 0,1%. El silicio (o aluminio), que se conecta con oxígeno disuelto, reduce su efecto dañino. Al compilar el oxígeno, los desoxidantes forman silicatos y aluminatos en la fase fina, que aumentan el número de focos de cristalización y contribuyen a la formación de la estructura de acero de grano fino, que conduce a un aumento en su calidad y propiedades mecánicas. El acero destilado no se hierve cuando se lanza en el molde, por lo que se llaman calma M y. Desde la parte de la cabeza del lingote de acero tranquilo, una parte se elimina alrededor del 15%. El acero tranquilo es más homogéneo, es mejor soldado, es mejor resistir los impactos dinámicos y la destrucción frágil. El acero tranquilo se utiliza en la fabricación de estructuras responsables sujetas a efectos dinámicos.

Sin embargo, el acero tranquilo es de aproximadamente un 12% más caro que la ebullición, lo que lo hace restringir su uso y moverse cuando sea beneficioso para las consideraciones técnicas y económicas, para fabricar estructuras de acero semi-malas.

El acero ligero en calidad es intermedio entre hervir y calma. Desoxides menos silicona - 0.05 - 0.15% (raramente aluminio). Una parte más pequeña se corta de la cabeza del lingote, igual a aproximadamente el 8% de la masa del lingote. Según el costo, el acero semidal también ocupa una posición intermedia. Acero al aullado suministrado principalmente modificaciones de calma (raramente semi-deval).

1.2.2. Aceros normativos.El estándar principal que regula las características de los aceros para la construcción de estructuras metálicas es Gost27772 - 88. Según GTA, el acero laminado en forma de acero 1 C235, C245, C255, C275, C285, C345, C345K, C375, C345K, C375, para láminas y perfiles enrollados y curvados universales se utilizaron C390, C590, C590. , C590K. El acero C345, C375, C390 y C440 se puede suministrar con un mayor contenido de cobre (para aumentar la resistencia a la corrosión), mientras que la letra "D" se agrega a la designación.

La composición química de los aceros y las propiedades mecánicas se presentan en la tabla. 1.2 y 1.3.

El alquiler se puede suministrar tanto en estado en caliente como en estado tratado con calor. La elección de la versión de la composición química y el tipo de tratamiento térmico está determinado por la planta. Lo principal es asegurar las propiedades requeridas. Por lo tanto, se puede hacer de acero de rodadura de hojas C345 con acero con composición química C245 con mejoras térmicas. En este caso, la letra T se agrega a la designación de acero, por ejemplo, C345T.

Dependiendo de la temperatura de las estructuras y el grado de peligro de la destrucción frágil de las pruebas de viscosidad de prueba para el acero C345 y C375 se llevan a cabo a diferentes temperaturas, por lo que se suministran a cuatro categorías, y se agrega el número de categoría a la designación de acero , por ejemplo, C345-1; C345-2.

Las características normalizadas para cada categoría se muestran en la tabla. 1.4.

El alquiler es suministrado por fiestas. La parte consiste en un tamaño de un tamaño rodado, un cubo de fusión y un modo de tratamiento térmico. Al verificar la calidad del metal desde el lote, se seleccionan dos muestras al azar.

Desde cada muestra, se realiza mediante una muestra para pruebas de tracción y flexión y dos muestras para determinar la viscosidad de choque en cada temperatura. Si los resultados de las pruebas no cumplen con los requisitos del GOST, entonces

segunda prueba en el número doble de muestras. Si las pruebas repetidas mostraron resultados insatisfactorios, la parte es valiente.

La evaluación de la soldabilidad del acero se lleva a cabo en el equivalente de carbono,%:

donde c, mn, si, cr, ni, c, v, p es la fracción masiva de carbono, manganeso, silicio, cromo, níquel, cobre, vanadio y fósforo, %.

Si con,<0,4%, то сварка стали не вызывает затруднений, при 0,4 %< С,< 0,55 % сварка возможна, но требует принятия специальных мер по предотвращению возник­новения трещины. При С э >0.55% El riesgo de grietas aparece bruscamente.

Para verificar la continuidad del metal y la advertencia de la estratificación en los casos necesarios a solicitud del cliente, se realiza el control de ultrasonido.

Una característica distintiva GOST 27772 - 88 es el uso para algunos métodos de control estadístico de aceros (C275, C285, C375), lo que garantiza proporcionar valores regulatorios de la resistencia al rendimiento y la resistencia al tiempo.

Construcción construcciones de metal También está hecho de aceros suministrados de acuerdo con GOST 380 - 88 "calidad de carbono de acero", GOST 19281 -73 "Varietaria aleada por STAL y acero en forma", GOST 19282 - 73 "de acero bajo-toltido y de banda ancha universal" y Otras normas.

Las principales diferencias entre las propiedades de los aceros que tienen la misma composición química, pero son suministrados por diferentes estándares, no. La diferencia en los métodos de control y notación. Entonces, según GOST 380 - 88, un grupo de entrega, un método de desoxidación y categoría, se indica con cambios en la designación de la marca.

Cuando la entrega de acuerdo con el grupo, la planta garantiza las propiedades mecánicas, de acuerdo con un grupo B - composición química, de acuerdo con un grupo B - Propiedades mecánicas y composición química.

El grado de desoxidación se denota por las letras de KP (hirviendo), la empresa conjunta (calma) y PS (semi-luminosos).

La categoría de acero indica el tipo de prueba de la viscosidad analizada: la categoría 2: las pruebas de composición de viscosidad no se realizan, 3 se llevan a cabo a una temperatura de +20 ° C, 4, a una temperatura de -20 ° C, 5 - en -20 ° C y después del envejecimiento mecánico, 6 - después del envejecimiento mecánico.

En la construcción, las marcas de introducción, introducen e introducción, y el acero con un mayor contenido de manganeso JSCPS5 se utilizan principalmente.

Según GOST 19281-73 y GOST 19282 - 73, el contenido de los elementos principales se indica en la designación de la marca. Por ejemplo, la composición química del acero 09G2C descifró de la siguiente manera: 09 - contenido de carbono en centésimas de interés, G2 - manganeso en una cantidad de 1 a 2%, c - silicio a 1 %.

Al final de la marca comenzó la categoría, es decir,. Tipo de prueba de viscosidad de choque. Para los aceros de baja aleación, se instalan 15 categorías, las pruebas se realizan a temperaturas de hasta -70 ° C. Acero suministrado de acuerdo con diferentes estándares, intercambiables (ver Tabla 1.3).

Las propiedades del acero dependen de la composición química de la materia prima original, el método de fundición y el volumen de unidades de fundición, la fuerza de compresión y temperatura durante el rodamiento, las condiciones de enfriamiento del acero laminado acabado, etc.

Con factores tan diversos que afectan la calidad del acero, es bastante natural que los indicadores de resistencia y otras propiedades tengan una cierta dispersión y se pueden considerar como variables aleatorias. La idea de la variabilidad de las características proporciona histogramas de distribución estadística que muestran una participación relativa (frecuencia) de uno u otro valor característico.

1.2.4. Mayor fuerza(29 KN / cm 2< <40 кН/см 2). Стали повышенной прочности (С345 - С390) получают либо введением при выплавке стали легирующих
Aditivos, principalmente manganeso y silicio, con menos frecuencia de níquel y cromo, o termoproof.
Acero bajo de carbono (C345T).

La plasticidad del acero se reduce un poco, y la longitud del sitio de fluidez disminuye a 1-1.5%.

El aumento del acero de la fuerza es algo peor (especialmente de acero con un alto silicio) y, a veces, requieren el uso de medidas tecnológicas especiales para prevenir la formación de grietas calientes.

Según la resistencia a la corrosión, la mayoría de los aceros de este grupo están cerca de la baja acero al carbono.

El acero con contenido de cobre elevado (C345D, C375D, C390D) tiene una mayor resistencia a la corrosión.

La estructura de grano fino de acero de baja aleación proporciona una resistencia significativamente mayor a la destrucción frágil.

El alto valor de la viscosidad de los golpes se conserva a una temperatura de -40 ° C y por debajo, lo que hace posible usar estos acero para estructuras operadas en las regiones del norte. Debido a las propiedades de mayor resistencia, el uso de aceros de acero conduce a ahorros metálicos de hasta 20 -25%.

1.2.5. Altas fortalezas(\u003e 40 kN / cm 2). Acero de alta resistencia
(C440 -C590) se obtiene, por regla general, mediante dopaje y tratamiento térmico.

Para el dopaje, se utilizan elementos de formación de nitrido que contribuyen a la formación de una estructura de grano fino.

Es posible que el acero de alta resistencia no tenga los sitios de fluidez (como O\u003e,\u003e 50 kN / cm 2), y su plasticidad (alargamiento relativa) disminuye al 14% y menor.

La proporción aumenta a 0.8 a 0.9, que no permite considerar las deformaciones plásticas de estos aceros al calcular las estructuras.

La selección de composición química y régimen de tratamiento térmico puede aumentar significativamente la resistencia a la destrucción frágil y proporcionar una alta viscosidad de choque a temperaturas de hasta -70 ° C. Ciertas dificultades ocurren en la fabricación de estructuras. La alta resistencia y la plasticidad baja requieren equipos más poderosos para el corte, la edición, la perforación y otras operaciones.

Al soldar el acero tratado con calor debido a la calefacción desigual y el enfriamiento rápido en diferentes zonas de las articulaciones soldadas, se producen diversas transformaciones estructurales. En algunas áreas, las estructuras de enfriamiento se forman con alta resistencia y fragilidad (capas rígidas), en otro metal se expone a una baja de baja y tiene resistencia reducida y alta plasticidad (capas blandas).

La operación de acero en la zona cercana puede alcanzar el 5 - 30%, que debe considerarse al diseñar estructuras soldadas de aceros tratados con calor.

La introducción de algunos elementos formadores de cariño (molibdeno, vanadio) se ha convertido en la composición de la descomposición.

El uso de aceros de alta resistencia conduce a ahorros metálicos de hasta 25 -30% en comparación con las estructuras de los aceros bajos de carbono y es particularmente apropiado en estructuras de gran esfuerzo y severamente cargadas.

1.2.6. Acero resistente al protector.Para aumentar la resistencia a la corrosión del metal.
Acero de baja aleación que contiene estructuras de acero de baja aleación.
Las cantidades (porcentaje de interés) son elementos tales como cromo, níquel y cobre.

En diseños expuestos influencias atmosféricas, acero muy eficaz con la adición de fósforo (por ejemplo, acero C345K). Se forma una película de óxido fino en la superficie de dichos aceros, que tiene la fuerza suficiente y protege el metal del desarrollo de la corrosión. Sin embargo, la soldabilidad de acero en presencia de fósforo está empeorando. Además, en la fabricación de grandes espesores, el metal tiene un resistente a las tierras bajas, por lo que el uso de acero C345K se recomienda con espesores no más de 10 mm.

En construcciones que combinan los portadores y las funciones de encerramiento (por ejemplo, recubrimientos de membrana) son ampliamente utilizados por el rodillo de hojas delgadas. Para aumentar la durabilidad de tales estructuras, es recomendable utilizar la marca de acero de cromo de acero inoxidable OK18T1F2, que no contiene Níquel. Propiedades mecánicas del acero OK18T1F2:

50 kN / cm 2, \u003d 36 kN / cm 2,\u003e 33 %. Sin embargo, con grandes espesores, el alquiler de aceros de cromo ha aumentado la fragilidad, sin embargo, las propiedades de la lámina delgada enrollada (especialmente el grosor hasta 2 mm) permiten que se use en estructuras a temperaturas calculadas de hasta -40 ° C.

1.2.7. Selección de aceros para construir estructuras metálicas.La elección del acero se realiza sobre la base del diseño variante y el análisis técnico y económico, teniendo en cuenta las recomendaciones de las normas. Para simplificar el orden de metal, cuando la elección comenzó a esforzarse por una mayor unificación de estructuras, reduciendo el número de aceros y perfiles. La elección del acero depende de los siguientes parámetros que afectan el trabajo del material:

la temperatura del medio en la que se monta y funciona el diseño. Este factor tiene en cuenta el mayor riesgo de destrucción frágil a temperaturas reducidas;

la naturaleza de la carga, que determina la peculiaridad del material y las estructuras durante las cargas dinámicas, de vibración y variables;

el tipo de estado de estrés (compresión uniaxial o estiramiento, estado de estrés plano o volumétrico) y el nivel de las tensiones emergentes (elementos cargados fuertemente o débilmente);

método de los elementos de conexión que determinan el nivel de los efervadores, el grado de concentración de estrés y las propiedades del material en la zona de conexión;

grosor enrollado utilizado en elementos. Este factor tiene en cuenta el cambio en las propiedades del acero con el aumento de espesor.

Dependiendo de las condiciones de trabajo, todos los tipos de estructuras se dividen en cuatro grupos.

A primer grupolas estructuras soldadas que operan en condiciones particularmente graves o sometidas a efectos directos de las cargas dinámicas, de vibración o móviles (por ejemplo, vigas de grúa, vigas de los lugares de trabajo o elementos del polipasto, perciben directamente la carga de formulaciones de laminación, formas de férmeno, etc. ). El estado intenso de tales estructuras se caracteriza por un alto nivel y una alta frecuencia de carga.

El diseño del primer grupo trabaja en la mayoría. condiciones sofisticadasEso contribuye a las posibilidades de su frágil o destrucción de fatiga, por lo tanto, los requisitos más altos se presentan a las propiedades de los aceros para estas estructuras.

Ko segundo grupoincluya estructuras soldadas, trabajando en una carga estática cuando se expone a un campo unixial e inequívoco de dos ejes de tensiones de estiramiento (por ejemplo, granjas, marcos de marcos, vigas de superposiciones y recubrimientos y otros elementos estirados, estirados y flexiberados), así como el diseño del primer grupo en ausencia de conexiones soldadas.

Común para los diseños de este grupo es el mayor riesgo de destrucción frágil asociada con la presencia de un campo de estiramiento de tensiones. La probabilidad de destrucción de la fatiga es menor que para los diseños del primer grupo.

A tercer grupoestructuras soldadas que operan con el impacto preferencial de las tensiones de compresión (por ejemplo, columnas, bastidores, soportes para equipos y otros elementos de flexión comprimidos y comprimidos), así como el diseño del segundo grupo en ausencia de conexiones soldadas.

A cuarto grupolas estructuras y elementos auxiliares (comunicaciones, elementos del encabezado, escaleras, cercas, etc.), así como las estructuras del tercer grupo en ausencia de juntas soldadas.

Si para las estructuras de los grupos tercero y cuarto, es suficiente limitar los requisitos de fuerza durante las cargas estáticas, luego para los diseños de los grupos primer y segundo, la evaluación de impacto se ha convertido en efectos dinámicos y la destrucción frágil.

En materiales para estructuras soldadas, es necesario evaluar la soldabilidad. Los requisitos para elementos de estructuras que no tienen soldaduras pueden reducirse, ya que la ausencia de campos de voltajes de soldadura, una concentración de voltaje más baja y otros factores mejoran su funcionamiento.

Dentro de cada grupo de estructuras, dependiendo de la temperatura de funcionamiento, los aceros se presentan para resistencia al impacto a diferentes temperaturas.

Las normas contienen una lista de aceros, dependiendo de la estructura de las estructuras y el área climática de la construcción.

La elección final del acero dentro de cada grupo debe llevarse a cabo sobre la base de una comparación de indicadores técnicos y económicos (consumo de acero y costo de estructuras), así como teniendo en cuenta la orden metálica y las capacidades tecnológicas del fabricante. En estructuras compuestas (por ejemplo, vigas compuestas, fincas, etc.), es económicamente recomendable usar dos aceros: mayor resistencia para elementos altamente cargados (correas de granjas, vigas) y menor resistencia para elementos cargados débiles (paredes de granjas, paredes de haz ).

1.2.8. Aleaciones de aluminio.El aluminio en sus propiedades es significativamente diferente del acero. Su densidad \u003d 2.7 t / m 3, es decir, Casi 3 veces menos densidad de acero. Módulo elástico longitudinal de aluminio E \u003d 71.000 MPa, módulo de cambio G \u003d.27,000 MPA, que es aproximadamente 3 veces menos que el módulo elástico longitudinal y el módulo de corte de acero.

El aluminio no tiene una plataforma de fluidez. Las deformaciones elásticas directas directamente entra en la curva de las deformaciones elastoplásticas (Fig. 1.7). El aluminio es muy plástico: el alargamiento a la rotura alcanza el 40 al 50%, pero su fuerza es muy baja: \u003d 6 ... 7 kN / cm 2, y la resistencia del rendimiento condicional \u003d 2 ... 3 kN / cm 2. El aluminio puro se cubre rápidamente con una película de óxido sólido que impide el desarrollo posterior de la corrosión.

Debido a un aluminio técnicamente puro de fuerza muy baja en estructuras de construcción Se usa bastante raramente. Se logra un aumento significativo en la resistencia al aluminio mediante el dopaje con magnesio, manganeso, cobre, silicio. Zinc y algunos otros elementos.

La resistencia al tiempo de aluminio aleado (aleaciones de aluminio), dependiendo de la composición de aditivos de aleación 2 -5 veces mayor que técnicamente puro; Sin embargo, el alargamiento relativo al mismo tiempo, respectivamente, 2 - 3 veces más bajo. Con un aumento de la temperatura, la resistencia del aluminio se reduce a temperaturas superiores a 300 ° C cerca de cero (ver Fig. 1.7).

Una característica de una serie de aleaciones multicomponentes A1 - Mg - SI, AL - C - MG, AL - MG-ZN es su capacidad para aumentar aún más la fuerza en el proceso de envejecimiento después del tratamiento térmico; Tales aleaciones se llaman térmicamente hechos.

La resistencia al tiempo de algunas aleaciones de alta resistencia (sistemas AL - MG - ZN) Después del tratamiento térmico y el envejecimiento artificial exceden 40 kN / cm 2, el alargamiento relativo es de solo 5-10%. El tratamiento térmico de las aleaciones de la doble composición (Al -mg, al-MN) no conduce al endurecimiento, tales aleaciones se llamaron térmicamente sin parar.

Aumentar la resistencia al rendimiento condicional de los productos de estas aleaciones de 1.5 - 2 veces se puede lograr con deformación en frío (ingenuidad), el alargamiento relativo también se reduce significativamente. Cabe señalar que los indicadores de todos los principales. propiedades físicas Las aleaciones, independientemente de la composición de elementos y estados de aleación, son prácticamente diferentes de los indicadores para aluminio puro.

La resistencia a la corrosión de las aleaciones depende de la composición de aditivos de aleación, el estado de suministro y el grado de agresividad del entorno externo.

Los productos semiacabados de las aleaciones de aluminio se fabrican en fábricas especializadas: hojas y cintas: rodando en molinos múltiples; Tuberías y perfiles - por extrusión en horizontal prensas hidráulicas, permitiendo obtener perfiles de la forma de sección más diversa, incluidas las cavidades cerradas.

En el seleccionado de los productos semiacabados de fábrica, la marca de aleación y el estado de entrega se indican: M - suave (recocido); N - nagartovnoyed; H2 - semi-terminado; T-templado y envejecido de forma natural durante 3 a 6 días a temperatura ambiente; T1, templado y de edad artificial durante varias horas a temperaturas elevadas; T4 - no totalmente templado y otturalmente premiado; T5 - no totalmente templado y artificialmente envejecido. Los productos semiacabados suministrados sin procesamiento no tienen designación adicional.

De una gran cantidad de marcas de aluminio para uso en la construcción, se recomiendan los siguientes:

Aleaciones termalmente no paradas: AD1 y AMCM; Amg2m y amg2mn2 (hojas); Amg2m (tubos);

Aleaciones fortalecidas termalmente: AD31T1; AD31T4 y AD31T5 (perfiles);

1915 y 1915t; 1925 y 1925t; 1935, 1935t, AD31T (perfiles y tuberías).

Todas las aleaciones anteriores, con la excepción de la aleación 1925T, que se utilizan solo para estructuras remachadas, están bien soldadas. Para piezas de fundición, se utiliza la aleación de casting de la marca AL8.

Estructuras de aluminio debido a la baja masa, resistencia a la corrosión, revestimiento, anti-magnetismo, ausencia de chispas, durabilidad y buena visión Tienen perspectivas extensas para su uso en muchas áreas de construcción. Sin embargo, debido al alto costo, el uso de aleaciones de aluminio en estructuras de construcción es limitado.

Descripción de aluminio: El aluminio no tiene transformaciones polimórficas, tiene una rejilla de un cubo granetable con un período A \u003d 0.4041 NM. El aluminio y sus aleaciones están bien susceptibles a la deformación caliente y fría: laminando, forjando, prensado, dibujo, flexible, estampado de hojas y otras operaciones.

Todas las aleaciones de aluminio se pueden conectar. soldadura puntualY las aleaciones especiales se pueden soldar con fusión y otros tipos de soldadura. Las aleaciones de aluminio deformables se dividen en el endurecimiento y el tratamiento térmico no parecido.

Todas las propiedades de las aleaciones se determinan no solo mediante el método de obtener un producto semiacabado de la pieza de trabajo y el tratamiento térmico, sino principalmente por la composición química y, especialmente, la naturaleza de las fases de las endurecas de cada aleación. Las propiedades de la aleación de aluminio envejecimiento dependen de los tipos de envejecimiento: zona, fase o coagulación.

En la etapa de envejecimiento coagulativo (T2 y TK), la resistencia a la corrosión aumenta significativamente, y la combinación más óptima de características de resistencia, la resistencia a la corrosión bajo estrés, la separación de la corrosión, la viscosidad de la destrucción (K 1C) y la plasticidad (especialmente en la dirección de la altitud) es asegurado.

La condición de los productos semiacabados, la naturaleza de la placa y la dirección del corte del patrón se indica de la siguiente manera: Leyenda de productos laminados de aluminio:

M - suave, impedido

T - endurecido y naturalmente envejecido

T1 - endurecido y artificialmente envejecido

T2: endurecido y envejecido artificialmente de acuerdo con el régimen que proporciona valores de viscosidad más altos y una mejor resistencia a la corrosión bajo voltaje

TK: endurecido y envejecido artificialmente de acuerdo con el régimen que garantiza la mayor resistencia a la corrosión bajo el voltaje y la viscosidad de la destrucción

N - NAGARD (Nagarovka de las hojas de aleaciones del tipo Duraluminio aproximadamente 5-7%)

P - semi-terminado

H1 - Fortalecidamente (hojas Nagarovka de aproximadamente el 20%)

TPP: endurecido y envejecido naturalmente, mayor resistencia

GK - laminado en caliente (hojas, placas)

B - PLATACIÓN TECNOLÓGICA

A - chapado normal

Platillo espesado para arriba (8% por lado)

D - Dirección longitudinal (a lo largo de la fibra)

P - Dirección transversal

B - Dirección de gran altura (espesor)

X - dirección de acorde

R - dirección radial

PD, DP, VD, PC, XP, PC: dirección de corte de patrón, utilizada para determinar la viscosidad de la destrucción y la tasa de crecimiento de la grieta de fatiga. La primera letra caracteriza la dirección del eje de muestra, la segunda es la dirección del plano, por ejemplo: PV: el eje de la muestra coincide con el ancho del producto semiacabado, y el plano de la grieta es paralelo a la altura o grosor.

Análisis y preparación de muestras de aluminio: mineral.Actualmente, el aluminio se obtiene solo de un tipo de mineral - bauxita. En los bauxitas usualmente utilizados contienen 50-60% a 12 ° 3,<30% Fe 2 О 3 , несколько процентов SiО 2 , ТiО 2 , иногда несколько процентов СаО и ряд других окислов.

Las muestras de los boxitas se seleccionan de acuerdo con las normas generales, prestando especial atención a la posibilidad de absorber la humedad con material, así como en la diversa proporción de las acciones de partículas grandes y pequeñas. La masa de prueba depende del valor de la entrega entregada: desde cada 20 t. Es necesario seleccionar al menos 5 kg en una muestra común.

En la selección de muestras de bauxita en pilas en forma de cono de todas las piezas principales de masa de 2 kg, que se encuentran en la circunferencia con un radio de 1 m, cortan trozos pequeños y seleccionados en la pala. El volumen faltante se llena con pequeñas partículas del material tomadas de la superficie lateral del cono probado.

El material seleccionado se recoge en vasos bien cerrados.

Todos los materiales de muestra se trituran en una trituradora a un tamaño de partícula de 20 mm, consulte el cono, corte y repele nuevamente al tamaño de las partículas<10 мм. Затем материал еще раз перемешивают и отбирают пробы для определения содержания влаги. Оставшийся материал высушивают, снова сокращают и измельчают до частиц размером < 1 мм. Окончательный материал пробы сокращают до 5 кг и дробят без остатка до частиц мельче 0,25 мм.

La preparación adicional de la prueba de análisis se realiza después de secar a 105ºC. El tamaño de partícula de muestra para el análisis debe ser inferior a 0,09 mm, la cantidad de material es de 50 kg.

Las muestras de bauxita preparadas son muy propensas al paquete. Si muestras constantes de tamaño de partículas.<0,25 мм, транспортируют в сосудах, то перед отбором части материала необходимо перемешать весь материал до получения однородного состава. Отбор проб от криолита и фторида алюминия не представляет особых трудностей. Материал, поставляемый в мешках и имеющий однородный состав, опробуют с помощью щупа, причем подпробы отбирают от каждого пятого или десятого мешка. Объединенные подпробы измельчают до тех пор, пока они не будут проходить через сито с размером отверстий 1 мм, и сокращают до массы 1 кг. Этот сокращенный материал пробы измельчают, пока он не будет полностью проходить через сито с размером отверстий 0,25 мм. Затем отбирают пробу для анализа и дробят до получения частиц размером 0,09 мм.

Las muestras de fusión de fluoruro líquido utilizados en la electrólisis de la masa fundida de aluminio, ya que las electrolitos se toman mediante una escala de acero de una derretida líquida después de la eliminación de sólidos, se elimina la superficie del baño. La muestra líquida de la masa fundida se vierte en el punto de ajuste y recibe tintas pequeñas con dimensiones de 150x25x25 mm; Luego, toda la muestra se tritura al tamaño de las partículas de muestra de laboratorio de menos de 0.09 mm ...

Fusión de aluminio: Dependiendo de la escala de producción, la naturaleza de las capacidades de fundición y energía, las aleaciones de aluminio de tejer se pueden producir en hornos de crisol, en el electrobrijo de resistencia y en huecos eléctricos de inducción.

Las aleaciones de aluminio de fusión deben garantizar no solo la alta calidad de la aleación terminada, sino también el alto rendimiento de los agregados y, además, el costo mínimo de la fundición.

El método más progresivo de fundición de aleaciones de aluminio es el método de calentamiento de inducción de las corrientes de frecuencia industrial.

La tecnología de preparación de aleaciones de aluminio está compuesta por las mismas etapas tecnológicas que la tecnología de preparación de aleaciones basadas en cualquier otro metales.

1. Cuando se realiza se derrite en metales colólicos frescos y ligaduras, en primer lugar de todas las cargas (completamente o en partes) de aluminio, y luego las ligaduras disueltas.

2. Cuando se realiza la fusión con la aleación pre-polvo o el picopper Silumin en la mezcla, en primer lugar se carga y se cargan las aleaciones de picador, y luego se agregan la cantidad requerida de aluminio y ligaduras.

3. En el caso de que la carga esté compuesta por desechos y metal de cerdo, se carga en la siguiente secuencia: Riéndose de aluminio primario, fundición defectuosa (lingotes), residuos (primer grado) y fundición y ligadura refinada.

El cobre se puede administrar a la masa fundida no solo en forma de ligadura, sino también en forma de cobre o residuos electrolíticos (administración por disolución).