Повышение требований к углеродистой стали

В настоящее время остро стоит вопрос о повышении требований к углеродистой стали не только в части спо­соба ее выплавки и величины показателей временного сопротивления, предела текучести, химического состава и результатов загиба в холодном состоянии, но и в части установления нормированных значений ударной вязко­сти при отрицательных температурах.
Вместе с тем характеристика ударной вязкости дает во многом несовершенную качественную оценку яв­ления и не дает оценки количественной стороны воп­роса.

В настоящее время остро стоит вопрос о повышении требований к углеродистой стали не только в части спо­соба ее выплавки и величины показателей временного сопротивления, предела текучести, химического состава и результатов загиба в холодном состоянии, но и в части установления нормированных значений ударной вязко­сти при отрицательных температурах.
Вместе с тем характеристика ударной вязкости дает во многом несовершенную качественную оценку яв­ления и не дает оценки количественной стороны воп­роса.
Свойства материала могут быть выявлены путем при­ближения методов испытания (отбраковки) к действи­тельным условиям работы конструкции. Однако проведе­ние таких испытаний часто трудно осуществимо и связа­но с большими затратами и потерей времени. В связи с этим при оценке склонности стали к хрупкому разруше­нию приходится прибегать к прямым и косвенным мето­дам выявления этого показателя. В частности, можно из­бежать хрупкого разрушения путем увеличения площади текучести как фактора, смягчающего влияние концент­рации напряжений.
Академик Н. Н. Давиденков, например, настаивает на необходимости принять некоторый коэффициент «запаса вязкости», определяемый как отношение разности темпе­ратур эксплуатации сооружения и порога хладноломкости стали к температуре эксплуатации.
Таким образом, проблема хрупкого разрушения яв­ляется одной из наиболее актуальных и важных и тре­бует установления связи между хрупким разрушением, металлургической характеристикой стали и напряженным состоянием. Другими словами, для оценки прочности конструкции необходимо аналитически связать такие характеристики стали, как пластичность, ударная вяз­кость и порог хладноломкости с напряженным состояни­ем. Построенные на основе этой зависимости кривые да­ли бы возможность определить действительный «запас вязкости».
До настоящего времени мы ограничивались количест­венным критерием, который можно было положить в ос­нову установления необходимых требований к поставке стали.
Проблема хрупкого разрушения стали осложняется еще и тем, что строительные организации часто заказы­вают сталь без должного учета действительной работы материала и условий эксплуатации сооружения.
В то же время ГОСТ 380—71 предусматривает широ­кий диапазон характеристик поставляемой стали, разоб­раться в которых под силу лишь хорошо подготовленно­му в области металловедения потребителю.
С учетом всех этих факторов Госстрой СССР в нача­ле 1961 г. провел ряд мероприятий в целях предотвраще­ния подобных аварий в будущем.
Так, в действовавшие в то время «Нормы и техничес­кие условия проектирования стальных конструкций» (НиТУ 121—55) было внесено изменение № 1, преду­сматривающее более широкое применение полуспокой­ной и спокойной стали в районах Сибири, Дальнего Вос­тока и Крайнего Севера и в других районах, где расчет­ные температуры ниже —30 °С.
Изменение № 1 устанавливает следующие требова­ния.
Углеродистая сталь обыкновенного качества, приме­няемая для сварных конструкций, должна заказываться и поставляться по подгруппе в ГОСТ 380—71.
При этом следует применять:
а) спокойную сталь ВСтЗсп — для конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе или в неотапли­ваемых помещениях при расчетной температуре воздуха ниже —30°С, за исключением конструкций, подвергаю­щихся динамическому воздействию от вибрационных или подвижных нагрузок и эксплуатируемых на открытом воздухе при расчетной температуре —40°С и ниже, для которых следует применять углеродистую сталь марки СТЗсп мостовую либо низколегированную;
б)    спокойную сталь ВСтЗсп — для конструкций, рабо­тающих в особо тяжелых условиях: для непосредствен­но воспринимающих динамическое  воздействие балок рабочих площадок главных зданий мартеновских цехов;
для подкрановых балок под краны тяжелого (при тол­щине элементов свыше 20 мм) и весьма тяжелого непре­рывного режимов работы; для конструкций, воспринима­ющих, непрерывно действующие вибрационные нагрузки, и т. п.;
в)    полуспокойную сталь ВСтЗпс — для  подкрановых балок под краны тяжелого   (при толщине элементов до 20 мм включительно), среднего и легкого режимов рабо­ты, для стропильных и подстропильных ферм, ригелей, рам, главных балок перекрытий,   пролетных   строении эстакад и тому подобных конструкций, эксплуатируемых при положительной или отрицательной температуре, кро­ме оговоренных в п. «а»;
г)    кипящую сталь ВСтЗкп — для расчетных элементов конструкций, не оговоренных в пп. «а», «б» и «в». Клас­сификацию кранов по режиму работы надлежит прини­мать в соответствии с «Правилами устройства и безопас­ной эксплуатации грузоподъемных кранов» (Госгортехнадзор СССР, 1959).
Для нерасчетных элементов сварных стальных конст­рукций допускается применение стали, поставляемой по группе Б (ГОСТ 380—71).
В целях повышения качества металлоконструкций Госстрой СССР выпустил специальное инструктивное письмо от 28 июля 1961 г. № 17—1334 «О назначении ма­рок и условий поставки стали для стальных строительных конструкций и конструктивных мероприятиях по преду­преждению хрупкого разрушения стальных конструкций».
В письме отмечалось, что в связи с имевшимися слу­чаями неправильного заказа и поставки металла для из­готовления стальных строительных конструкций Госстрой СССР обращает внимание всех проектных и строитель­ных организаций и заводов стальных конструкций на не­обходимость при заказе металла строгого соблюдения «Норм и технических условий проектирования стальных конструкций» (НиТУ 121—55) и изменения № 1 к ним, утвержденного приказом Госстроя СССР от 12 апреля 1961 г. № 114, а также требований, приведенных в про-
ектнон документации. При назначении условий поставки углеродистой стали обыкновенного качества или низко­легированной стали следует дополнительно руководст­воваться «Указаниями по назначению марок и условий поставки стали для стальных строительных конструкций», приложенными к письму.

Добавить комментарий