Влияние различных факторов на свойства стали. Наклеп. Старение. Влияние температуры. Среда, виды коррозии. Методы борьбы с коррозией

Наклеп. Если образец загрузить до пластической стадии и затем снять нагрузку, то он не вернется к первоначальному состоянию с сохранением прежних размеров. Если разгрузку начать после того, когда будет пройдена вся площадка текучести. В этом случае при повторных нагружениях сталь не будет иметь площадки текучести. При повторном нагружении без перерыва диаграммы разгрузки и нагрузки имеют петлеобразный характер. Повышение упругой работы материала в результате предшествующей пластической деформации называют наклепом. При наклепе искажается атомная решетка, она закрепляется в новом деформированном состоянии. В состоянии наклепа сталь становится более жесткой, пластичность стали снижается, повышается опасность хрупкого разрушения. Пример резка ножницами. Старением называют изменение свойств сплавов с течением времени. В результате старения изменяются физико-механические свойства. Прочность и твердость повышаются, а пластичность и вязкость понижаются. Естественным старением называется самопроизвольное повышение прочности и уменьшение пластичности закаленного сплава, происходящее в процессе его выдержки при нормальной температуре около 20° С. Нагрев сплава увеличивает подвижность атомов, что ускоряет процесс. Повышение прочности в процессе выдержки при повышенных температурах называется искусственным старением. Чтобы уменьшить склонность стали к старению, при выплавке применяют дегазацию и модифицирование алюминием, титаном и ванадием, которые связывают азот и нитриды. Влияние температуры. Механические свойства стали при нагревании ее до температуры t = 200-250˚С практически не меняются. При температуре 250-300˚С прочность стали повышается, но снижается пластичность. Сталь становится более хрупкой. Нагрев свыше 400˚С приводит к резкому падению предела текучести и временного сопротивления, при t = 600-650ºС наступает температурная пластичность и сталь теряет свою несущую способность. При отрицательных температурах прочность стали возрастает, временное сопротивление и предел текучести сближаются, ударная вязкость падает и сталь становится хрупкой. Среда, виды коррозии. Методы борьбы с коррозией. Показателями среды, определяющими степень ее агрессивности по отношению к строительным конструкциям, являются относительная влажность, температура, конденсат, состав и концентрация газов и пыли, туманы агрессивных жидкостей. Главный фактор - относительная влажность. Наибольшая скорость коррозии достигается при выпадении конденсата, но скорость резко возрастет при достижении критической влажности, обычно принимаемой для стали 70...75%.

Выделяют 4 степени агрессивности воздействия среды: I - неагрессивная; II - слабоагрессивная; III - среднеагрессивная. IV – сильноагрессивная. Строительные стальные конструкции подвержены электрохимической и атмосферной коррозии, которая определяется электрохимическими процессами на поверхности стали в присутствии влаги. Коррозионное разрушение может иметь сплошной (общий) характер или сосредоточиваться на отдельных участках (местная коррозия). Типы местной коррозии: пятнами (d>h, где d - ширина пятна, h - глубина пятна); язвами, кавернам и (d>>h); точечная, питтинговая (d<h); подповерхностная; избирательная - разрушение отдельных структурных составляющих или одного из компонентов стали; межкристаллитная - разрушение происходит по границам зерен; внутрикристаллитная - разрушение распространяется в глубь металла по телу зерен. Общая сплошная коррозия приводит к ослаблению сечения элемента конструкции и повышению уровня напряжений. Три группы способов защиты конструкции от коррозии: воздействия на металл, воздействия на среду, комбинированные.Наиболее распространенный метод-нанесение защитного лакокрасочного покрытия. Защитные свойства покрытия определяются тремя факторами: механическими и химическими свойствами пленки покрытия, сцеплением пленки с защищаемой поверхностью и коррозионной стойкостью конструкционного материала. Покрытие в большинстве случаев должно состоять из шпатлевки, грунтовки и покрывных слоев. Назначение грунтовки - обеспечить прочное сцепление (адгезию) лакокрасочной пленки с поверхностью металла. Виды покрытия: Лаки и краски на основе битумов(слабоагрессив. среда,повыш. влажность); Перхлорвиниловые лаки и эмали (средне- и сильноагрессив. сред при повышенных требованиях к водостойкости, а также стойкости против растворов кислот, щелочей); Эпоксидные эмали (ЭП). Применяются для слабо- и среднеагрессивных сред; Масляные краски (МА), закрытые конструкции слабоагрессивные среды.