Танилцуулалт: Гурил хавтгай сонгохдоо материал шинж чанарын ач холбогдол
Гурил хавтгайнуудын материал шинж чанарууд нь бүх бүтцүүдийн ба механик төсөлдөрүүдийн үндэс юм. Эдгээр шинж чанарууд гурил хавтгайнууд яаж илтгэдэг, хүчний нөлөө, орчин нөхцөл, үйлдвэрлэлд хэрхэн хариу үзүүлэхийг тодорхойлдог. Химийн бүрдэл, механик шинж чанар, боловсруулалтын онцлогуудын хоорондын холбооны тухай ойлголт инженерүүд, үйлдвэрлэгчид, худалдан авах ажилтнуудын хувьд тус бүрд хамгийн тохиромуй материал сонгохын тулд үл хүрэлцэхүйц юм. Гурил хавтгайнуудыг химийн бүрдлээр ангилдог — үүнд үндэснээс нь нүүрстөрөд ба холимог элементүүд ордог, — үүнээс шууд нөлөөлдөг механик шинж чанарууд: хүчний хязгаар, таталцан төвөгтөй бүрдэл, хатуулаг, сундралаг, хүчтүүлэл. Хамгийн түгээмүй гурил хавтгайнууд нь нүүрстөрөд бүтцүүдийн гурил, нүүрстөрөдийн агууламж нь ихэвчлэн 0,06%–0,22% хооронд байдаг, харин 0,25%-аас бага агууламж нь хамгийн түгээмүй. Нүүрстөрөдийн агууламж ихсэх нь ерөнхийдөө хүчтүүлэлийг нэмэгдүүлдөг, гэтэл сундралаг ба гурил хавтгайнуудын холбосуурлалгийн чанарыг бууруулдог, үүнээс материал сонгохдоо анхааралтай тэнцвэртшүүлэх шаардлагатай.
Механик шинж чанарууд: Хүчдэл үүсгэх хязгаар, Таталцан төрүүлэх хязгаар, Уртнаж хувирал
Сталь плит-ийн механик шинж чанарууд нь бүтэц төсөл зохиомжлох болон материал сонгох үндсэн шаардлагууд юм. Үүрдийн хүч материалын пластик хэлбэр өөрчлөлтөнд орж эхлэх хүчдэлийг илтгэн, упруг шинж чанарын хязгаарыг тодорхойлно. Растяжим хүч материалын гагнуур хүртэл төрүүлж чадах хамгийн их хүчдэлийг илтгэн, дүүрэн ачаалал түрүүлэх чадварыг заана. Сунаж чадах чадвар дуктильность-ийн хэмжээс — гагнуур үүсгүй хэлбэр өөрчлөлт үүсгэх чадварыг илтгэн, формоо өөрчлөх үйлдлүүд болон ачаалал хэт түрүүлсэн нөхцөлд аюулгүй байдлын хамгаалалтын хязгаарыг үзүүлнэ.
ASTM A36 стандартын дагуу, хамгийн түгээмүүр нисэлт углеродт бүтэц сталийн хүчдэл үүсгэх хязгаарын хамгийн бага утга нь 36 ksi (ойролцоо 250 MPa), таталцан төрүүлэх хязгаар нь 58–80 ksi (400–550 MPa), уртнаж хувирал нь 18% бөөн. Эдгээр шинж чанаруудын тэнцвэр A36 сталийг ерөнхий бүтэц хэрэглээд, барилгын тулгуурууд, гүүрний хэсгүүд, тулгуур плит-үүд, машин механизмийн хэсгүүдэд тохиромжтой болгож өгнө.
Дээд хүчтнүүр төрөл нь хүнд нөхцөлд ажиллах үйлдвэрлэлд дээд үзүүлэлт үзүүлдэг. ASTM A572 Grade 50 — бүтцүүдийн бүх төрлийн хэрэглээнд өргөн ашиглагддаг, түүний хамгийн бага хүчтнүүр нь 50 ksi (345 MPa). Дээд хүчтнүүрт үйлдвэрлэлд зориулан тусгай хөвчтөн хавтгай гуурсуудын хүчтнүүр нь 670–870 N/mm², таталцан сунгах хүчтнүүр нь 780–940 N/mm² хүртэл хүрдэг. Q345qC (замын гуурс) — хүчтнүүр нь 345 MPa, Q460C гэх мэт дээд хүчтнүүрт төрлүүд — хүчтнүүр нь 460 MPa хүртэл хүрдэг. Хавтгай гуурсуудын зүүд нэмэгдэх тусам механик шинж чанарууд нь сулрах магадлалтай. Q235B-ийн хүчтнүүр зүүднүүснээс хамаарч өөрчлөгддөг: зүүд 16 мм хүртэл — 235 MPa, 16–40 мм — 225 MPa, 40–100 мм — 215 MPa, 100–150 мм — 195 MPa.
Химийн бүрдэл: Гуурсуудын шинж чанаруудын үндэс
Гурил хавтгайнуудын химийн бүрдэл нь түүний механик шинж чанарууд, холбогдомуйн чанар, цохилтод төвөгтэй бүрдлийн үндсэн тодорхойлогч юм. Нүүрстөрөөд нь гол хүчтүүрүүлэгч элемент: нүүрстөрөөдийн агууламж ихсэх тусам хүч, хатуулаг хоёр нь ихсдэг, гэтэл сундрал, холбогдомуйн чанар хоёр нь буурдаг. ASTM A36-ын нүүрстөрөөдийн агууламж нь дунджаар 0.26% ийн дээд хязгаар, үүнээс илүү хүчтүүрүүлсэн ангиуд, жишээ нь A572 Grade 50-ын нүүрстөрөөдийн агууламж нь 0.23% ийн дээд хязгаар. Манган нь хүч, хатуулаг хоёр нь нэмэгдүүлдэг; A36-ын манганийн агууламж нь түүнд дунджаар 0.60–0.90% Mn оршдог. Фосфор ба сульфур нь хагас бүрдлийн хувьд хяналтад байлгагддаг; A283 Grade C гурил хавтгайн хувьд фосфор ба сульфур хоёр нь 0.030% ийн дээд хязгаар.
Бусад холимог нүүрстөрөлдүү элементүүд нь шинж чанарыг нь илүү нарийн тохирумуй.
Хатууламж, Дүүрэн хүч, Түрүүлэх баттамж
Хатууламж нь материалдын даралт ба түрүүлэх үйлчлэлийн туургаа төдий л хүчтэй байхыг хэмжинэ; түүн дээр гулзан аброзион юм ишлэх үед хатууламж нь онцгой чухал. Бринеллийн хатууламж нь гуурсан гуурсан сталийн хатууламжийг хэмжих хамгийн түгээмүй арга. AR450F түрүүлэх баттамжтай сталийн Бринеллийн хатууламж нь дунджаар 430–480 BHN бөлгөөн, түрүүлэх баттамж ба дүүрэн хүчний шаардлагыг хангах зорилгоор үйлдвэрлэдэг. NM500 түрүүлэх баттамжтай гуурсан гуурсан сталийн Виккерсийн хатууламж нь 500–520 HV, хүчтнүүр хүч нь 1222 MPa, татах хүч нь 1583 MPa.
Хөгжлийн чанга байдал нь бага температурын хэрэглээний хувьд чухал ач холбогдолтой гэнэтийн ачаалал үед эрчим хүчийг шингээх материалын чадварыг хэмжинэ. Charpy V-notch туршилтаар цохилт хүчдэлийг тодорхойлдог. ASTM A633 стандартын өндөр хүчтэй бага элсэлсэн зэс нь -50°F (-45°C) -ийн бага орчны температурт ажиллах, цацрагдсан материалын хүлээгдэж байгаагаас илүү шидтэй хатуулаг байх шаардлагатай. Өндөр хүчтэй далайн пласт нь -60°C-ийн хэмжээнд 90J-ийг давсан Charpy цохилтын шингээх эрчим хүчийг хүргэж чадна. HARDOX гэх мэт хувцас өмсөхөд бат бөх, өндөр хүчтэй.
Угаах, хэлбэрлэх, үйлдвэрлэх шинж чанар
Гуурсан хавтгайнуудын боловсруулалтын онцлог—холбогдомуй, хэлбэрлэмүй, ба бүтээлд хөрвөмүй—түүнийг дуусгасан деталд хөрвөмүй зүйлийг тодорхойлдог. Холбогдомуй нь химийн найрлалд, үүнд үндэснээс нь нүүрстөрөлдүүн эквивалент (CEV) нь нөлөөлдөг. Бага CEV утга нь илүү сайн холбогдомуйг илтгэндөг. ASTM A36-д стандарт арга замаар гайхалтай холбогдомуй посдугаар олж авдаг. Холбогдомуйн дараах дулааны боловсруулалт нь холбогдомуйн чанарыг ихэд дээшлүүлдөг; жишээ нь, 550°C температурт 75 минут PWHT хийх нь хамгийн их таталцан бүтэх хүчийг 5%-иар, хүчний хязгаарыг 10%-иар, ба төвдүүртүүний төвдүүртүүнийг 31%-иар нэмэдөг.
Хэлбэр үүсгэх чадвар нь трүбүүр, тавшингуур, гүн тавшингуур хийх үед цацрагт бүүрхүүр үүсгэхгүйн тулд материалд шаардагдах чадварыг илтгэнэ. Хүйтэн-катан хийсэн ган хавтангууд нь хэмжээний нарийн нарийвчлал, сайн гадаад харагдац, бага үнэ, сайн ажиллах чадварын онцлогтой бөгөөд машин техник, барилга хүртэл хүрэх өргөн хүрээний хэрэглээд тохиромжтой. Дулаан-катан ган хавтангууд нь өндөр хүчтнүүр, сайн хугацамж, бүүрхүүр үүсгэх, холбох чадварын онцлогтой.
Түгээмүүр ган хавтангуудын зэрэглэл ба түүний шинж чанарууд
Ялгаатай хэрэглээд ялгаатай ган хавтангуудын зэрэглэл шаардагдана. ASTM A36 (бага нүүрстөрөлт бүтэц ган) нь сайн холбох чадвар, хэлбэр үүсгэх чадвар, хүчтнүүр-массын харьцаа онцлогтой. ASTM A572 50 ангиллын бүтэц хэрэглээд өндөр хүчтнүүр үзүүрлэнэ. ASTM A516 үүн дотроо холбогдсон даралт савуудад зориулж, уялдуур хугацамжийн сайжруулалт чухал. A588 цаг агаарын нөлөөнд төдийлэн түүрхүүр үүсгэхгүй ган цаг агаарын нөлөөнд түүрхүүр үүсгэхгүй чадварыг сайжруулан үзүүрлэнэ. AR400/AR450/AR500 газрын орд, материалын хөтлөлт тоног төхөөрөмжид зориулж хатуулагч, дүүрхүүрт төдийлэн түүрхүүр үүсгэхгүй ганууд хатуулагч, дүүрхүүрт төдийлэн түүрхүүр үүсгэхгүй чадварыг үзүүрлэнэ. Q235B хятадын хамгийн түгээмүүр нүүрстөрөлдүү бүтэц гурил. Эдгээр материалын шинж чанаруудыг ойлгох нь бүтэц, даралт хадгалагч сав, хүнд техник хэрэгсэлд гурилын хавтгай сонгох үед мэдлэгт суурилдаг шийдвэр гаргахыг хөнгөвчилдөг.
