Здавалка
Главная | Обратная связь

Статистичні дані щодо межі текучості сталі



Як відомо, процес виплавки сталі є досить складним і не ідеально контрольованим (висока температура, час процесу плавки, вміст легуючих домішок тощо). Згодом при прокатці відбувається обтискання металу, роздрібнення зерен і різна їхня орієнтація вздовж і поперек прокату, що впливає на механічні властивості металу. На властивості сталі впливають також температура прокатки і подальше охолодження. Крім того, при збільшенні товщини прокату механічні характеристики металу понижуються. При наявності таких численних факторів, що впливають на міцність сталі, цілком природно, що показники міцності мають певний статистичний розкид. Наглядне уявлення про змінність показників якості сталі дають статистичні криві розподілу різних характеристик сталі.

 

4.2.1. Результати досліджень 30 – 40-х років минулого століття.В передвоєнні і перші післявоєнні роки по ініціативі М.С. Стрілецького вперше розгорнулися масштабні статистичні дослідження механічних характеристик сталей, особливо найважливішого параметра метода розрахунку металевих конструкцій – межі текучості сталі [2].

Зокрема, крива розподілу межі текучості для сталі Ст3, за даними В.В. Кураєва, отриманими на підставі 704 довоєнних іспитів (1937-38 рр.), показана на (рис. 4.7)

Як видно на рис. 4.7, експериментальний полігон досить близький за формою до нормальному розподілу, він має центр (математичне очікування) 14,8 МПа. Нормативне мінімальне значення межі текучості 220 МПа лежить від центра кривої на 3,4 стандарти. Якщо обірвати експериментальну криву на абсцисі 220 МПа, попадаємо на ординату 0,00093, що відповідає абсцисі кривої Гаусса на відстані 3,48 стандарту від центра. Замінив відсічену частину експериментальної кривої хвостом розподілу Гаусса, одержуємо її площу, що дорівнює 2,5·10-4.

Опубліковані в 1941 р. інж. В.В.Кураєвим матеріали показують, що межа текучості сталі Ст3 була у довоєнний час досить стабільною по всіх заводах, у середньому вона характеризувалась середнім значенням МПа.

Однак наступні дослідження ЦНИПС 40-х років минулого століття (інж. Ойхер) установили, що за час війни властивості сталі Ст3 у відношенні границі текучості досить помітно змінилися; сталь виявилася значно менш однорідною і той же час більш твердою (рис. 4.8).

 

Середні показання інж. Oйxepa дають для границі текучості сталі Ст3 вираз МПа (на підставі 6800 досліджень). Незважаючи на ці зміни, при нових характеристиках, точно так само, як при старих, нормативна межа текучості відстає від свого середнього значення на відстань більш трьох стандартів.

Цікавим є результати статистичного дослідження механічних властивостей сталі Ст0с, що є результатом отбраковки кондиційної сталі Ст3. Було виявлено, що ця некондиційна сталь є вкрай неоднорідним матеріалом що ілюструють дослідні криві на рис. 4.9.

Характерною особливістю кривих сталі Ст0с різних заводів як і середньої кривої для всіх заводів, є їхня від’ємна асиметрія, направлена у бік підвищених значень межі текучості, що вказує на неоднорідність умов виплавки сталі. Модальне значення межі текучості сталі Ст.0с досить високе (280 МПа), і в 97 випадках із 100 вона перевищує нормативний мінімум кондиційної сталі Ст3 (220 МПа). Це свідчить про те, що основною ознакою отбраковки сталі Ст3 (і одержаної в результаті сталі Ст0с як відходу сталі Ст3) є не межа текучості, а видовження і межа міцності.

 

4.2.2. Сучасні статистичні дані щодо механічних характеристик сталі.Межа текучостіта іншімеханічні характеристики сучасних сталей мають статистичний розкид, який також добре описується нормальним законом (рис. 4.10). Основні статистичні характеристики межі текучості (середнє значення і коефіцієнт варіації) для розповсюджених модифікацій маловуглецевої сталі марки Ст3 наведені в табл. 4.1 і 4.2 [3].

 

Рис. 4.10. Статистичні криві розподілу межі текучості сталі марки Ст3:

1,2 – по даним різних заводів; 3 – теоретична крива Гаусса

 

Таблиця 4.1.

Статистичні характеристики сталі, що поставляється по ГОСТ 380-71*

№ п/п Профілі Марки сталі Середнє значення межі текучості , МПа Коефіцієнт варіації
1 Гнуті, товщина листів більше 3 мм ВСт3пс3, ВСт3пс2 305 0,08
2 ВСт3пс3, ВСт3пс2 285 0,08
3 ВСт3пс3, ВСт3пс2 295 0,08
4 ВСт3пс3, ВСт3пс2 275 0,08
5 Прокатні, товщина полиці до 5 мм ВСт3Гсп2 315 0,07
6 ВСт3пс2 295 0,08
7 ВСт3кп2 275 0,09
8 Те ж, більше 5 мм Марки сталі пп. 5,6,7 270 0,08

Таблиця 4.2.

Статистичні характеристики сталі, що поставляється по ГОСТ 380-71*

Марка сталі і вид прокату Товщина листа або полиці профіля, мм Сталь групи І Сталь групи ІІ
Середнє значення межі текучості Коефіцієнт варіації Середнє значення межі текучості Коефіцієнт варіації
ВСт3сп, лист 4 – 6 285 0,049 321 0,064
8 – 10 283 0,050 315 0,060
12 – 16 273 0,052 303 0,060
ВСт3пс, лист 4 – 6 280 0,055 313 0,058
8 – 10 Тома 277 0,056 309 0,055
12 – 16 я 270 0,053 298 0,055
ВСт3сп, фасон 4 – 6 293 0,080 330 0,062
8 – 10 292 0,080 325 0,058
12 – 16 282 0,051 311 0,056
ВСт3пс, фасон 4 – 6 284 0,050 318 0,062
8 – 10 282 0,050 313 0,053
12 – 16 280 0,051 308 0,053






©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.