MATERIAY BUDOWLANE STAL Metale dr in Dominik Logo
MATERIAŁY BUDOWLANE STAL - Metale dr inż. Dominik Logoń / dominik. logon@pwr. wroc. pl / p. 913, C 7 * zakaz kopiowania i rozpowszechniania * dane tab. mają charakter inf.
Proces Bessemera - 1856 I Proces martenowski -1864 (Francuz Pierre Martin) Wytop surówki żelaznej (2000 o. C) 1) Piec ładowany od góry: ruda żelaza (tlenek żelaza), koks i kamień wapienny. 2) Wdmuchiwane od dołu gorące powietrze powoduje reakcje chemiczne (tlenki żelaza ulegają redukcji). Surówka żelazna oraz żużel zbierane są oddzielnie u dołu pieca.
Surówka – stop żelaza z węglem (>2%), krzemem, manganem, fosforem i siarką będący produktem redukcji rudy w piecu. II Wytwarzanie stali (zasadowy proces tlenowy). 1) Konwertor z surówką żelazną + złom stalowy. ( Regulowanie ilości węgla za pomocą tlenu ! ) 2) Usunięcie zanieczyszczeń (żużla) za pomocą tlenu : Uspokajanie stali (końcowy proces Zachodzące reakcje chemiczne wiążą zanieczyszczenia, wydzielają ciepło, utrzymujące ładunek w stanie ciekłym. wytopu): Polega na odtlenieniu w celu zmniejszenia wydzielania gazów podczas krzepnięcia. 1600°C
Staliwo to stal w postaci lanej (czyli odlana w formy odlewnicze), nie poddana obróbce plastycznej C<1, 5%. ŻELAZO Stal (zawartość C < 2%) Żeliwo (zawartość C > 2% ) fc = 294 -440 [MPa] gęstość ρ = 7850 kg/m³ fc = 800 [MPa] ft = 294 -490 [MPa] λ = 84 (58) W/m. K ft = 120 -260 [MPa] (137 -176) temp. pracy < 500 o. C α = 10 -12. 10 -6 [1/OC] (590 -890) temp. pracy < 400 o. C α = 9 -11. 10 -6 [1/OC] współczynnik liniowej rozszerzalności α = 0, 000012 0 C-1 Δl = 0, 011 mm/m. 20. 5 m = 1, 1 mm odporność korozyjna: mało węgla <<0, 1 - 0, 45 + dużo chromu powyżej 13% -28% ( Regulowanie ilości węgla za pomocą tlenu ! ) odporność korozyjna żeliwa: dodatek niklu i molibdenu stabilizuje odporny na korozję austenit, dodatek krzemu, chromu lub aluminium tworzy odporną na korozję warstwę na powierzchni odlewu.
Ok. 2% węgla - stal jest twarda, krucha, mało odporna na zginanie i trudna do obróbki. Ok. 0, 5% węgla – stal jest łatwo kowalna, giętka i miękka. Stal damasceńska do produkcji broni białej : - twarda (nie szczerbi się), - giętka (aby nie pękać), - kowalna (formowanie w pożądany kształt). Spawalność stali – równoważnik węgla CE - węgiel (krzem) CE = C + Mn/6 + (Cr+V+Mo)/5 + (Ni+Cu)/15 Cr –chrom, Mn-mangan, V-wanad, Ni-nikiel, Cu+miedz, Mo+Molibden CE < 0, 42% stal dobrze spawalna CE = 0, 42 -0, 60% podgrzewanie elementu przed spawaniem Wzrost [%] zawartości węgla zwiększa: Wytrzymałość fc, ft Kruchość - odkształcalność Spawalność Korozyjność
Klasa stali Znak gatunku stali A-0 St. OS-b A-I St 3 SX-b St 3 SY-b St 3 S-b St 50 B A-IIIN 18 G 2 -b Nomin. śr. [mm] 190 5, 5 do 40 6 do 32 20 G 2 Y-b 6 do 28 25 G 2 S 6 do 40 35 G 2 Y 6 do 20 34 GS 6 do 32 20 G 2 VY-b Oblicz. gr. plast. [MPa] 6 do 28 Pręty zbrojeniowe stali klasy A-II. 210 350 420 Zastosowanie Zbrojenie rozdzielcze (strzemiona) oraz konstrukcyjne; stal bez gwarantowanej granicy plastyczności- stal nieuspokojona. Zastosowanie takie jak prętów klasy A-0; środowisko agresywne. Konstrukcje przenoszące obciążenia dynamiczne -stal gładka. . St 50 B – nie może być spawana łukiem elektrycznym. Żebrowana (śrubowo) powierzchnia boczna; Zbrojenie konstrukcji przenoszących obciążenia dynamiczne, - stal żebrowanie spiralne. Zaleca się do powszechnego stosowania jako zbrojenie konstrukcyjne, - stal żebrowanie w jodełkę. Zbrojenie elementów zginanych przenoszących duże obciążenia. Nie wolno stosować do zbrojenia elementów narażonych na obciążenia dynamiczne -stal żebrowana. Pręty zbrojeniowe ze stali klasy A-III i A-IIIN: a) Gatunek 34 GS (A-III), b) gatunek 2 OG 2 YY (A-IIIN).
Norma PN-EN 1992 -1 -1 [1] odeszła od pojęcia klasy stali. W dokumentacji należy posługiwać się zamiast klasy określeniem specyficznych właściwości stali. Należą do nich: a) charakterystyczna granica plastyczności fyk, b) klasa ciągliwości (A, B lub C) dodatkowo: c) spajalność, d) przydatność do stosowania w konstrukcjach poddanych obciążeniom wielokrotnie zmiennym, e) szybkość korozji w definiowanej klasie ekspozycji. 1. PN-EN 1992 -1 -1: 2008+Ap 1: 2010 Eurokod 2 Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1 -1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. 2. Ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz. U. z 2004 r. Nr 92, poz. 881), ze zmianą z dnia 21 maja 2010 r. (Dz. U. z 2010 r. Nr 114, poz. 760). 3. PN-B-03264: 2002 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie.
Tab. 1 Oznaczenia stali zbrojeniowych wraz z klasyfikacją wg norm [3] i [1]
Wytrzymałość 800 [MPa]. Granica plastyczności 670 [MPa]. Pręty = 18 -75 / 550 -620 [MPa]. Stal zabezpieczona cynkowaniem na gorąco - odporność na korozję nie mniejsza niż stali zwykłej. Walcowany gwint na całej długości.
Tabela. Parametry wody korozyjnej wobec miedzi w porównaniu z parametrami wody pitnej. parametr, jednostka wartość dla wody korozyjnej wartość dopuszczalna dla wody pitnej wskaźniki podstawowe (wartości, dla których woda jest korozyjna wobec miedzi) odczyn p. H <7 stężenie jonów amonowych (NH 4+) mg/litr Zogólna/[SO 42 -] ** >0, 5 6, 5 - 9, 5 0, 5 (1, 5*) <2 nie określono stężenie jonów chlorkowych (Cl-) mg/litr >30 250 (Cl- + SO 42 -)***mg/litr >50 500 wskaźniki dodatkowe ("wspomagające" korozyjność) * dla niechlorowanych wód podziemnych ** stosunek stęż. molowego jonów siarczanowych [SO 42 -] do zasadowości ogólnej (wg. normy: PN-90/C-04540. 03). *** suma stężeń jonów chlorkowych i siarczanowych Woda o niskiej twardości lub niskim p. H wypłukuje miedź z instalacji. Spożywanie nadmiaru miedzi prowadzić może do zaburzeń pokarmowych i uszkodzenia wątroby. Dawka śmiertelna miedzi to około 30 g siarczanu miedzi (górne spożycie wynosi 10 mg/dzień). Dopuszczalna zawartość ołowiu w przesyłanej wodzie.
Blacha cynkowo-tytanowa
- Slides: 13