- •Горохов е.В., бакаев с.Н., алёхин а.М.
- •Тема 1. Введение. Структура курса
- •1.1. Цель и задачи изучения дисциплины. Структура курса.
- •1.2. Исторический очерк развития металлических конструкций в Украине
- •1.3. Преимущества и недостатки стальных конструкций, отрасли их применения
- •1.4. Основные требования, предъявляемые к стальным конструкциям
- •1.5. История развития науки о металлах.
- •1.6. Классификация металлов и сплавов.
- •Тема2. Производство черных и цветных металлов. Обработка металла давлением. Сортамент.
- •2.1. Основные понятия в металлургии.
- •2.2. Основные способы получения металлов из руд.
- •2.3. Топливо и огнеупорные материалы металлургического производства.
- •2.4. Производство чугуна.
- •2.4.1. Материалы для выплавки чугуна.
- •2.4.2. Подготовка исходных материалов к плавке.
- •2.4.3. Доменный процесс.
- •2.5. Производство стали.
- •2.5.1. Кислородно-конвертерный способ.
- •2.5.2. Выплавка стали в мартеновских печах.
- •2.5.3. Выплавка стали в электрических печах.
- •2.5.4. Разливка стали.
- •2.6. Производство цветных металлов.
- •2.6.1. Производство алюминия.
- •2.6.2. Производство меди.
- •2.6.3. Производство титана.
- •2.7. Общие сведения.
- •2.8. Прокатное производство.
- •2.9. Волочение.
- •2.10. Прессование.
- •2.11. Свободная ковка.
- •2.12. Горячая объемная штамповка.
- •2.13. Холодная объемная штамповка.
- •2.14. Листовая штамповка.
- •2.15. Сортамент изделий из алюминиевых сплавов.
- •Тема 3. Термическая и химико-термическая обработка стали
- •3.1. Превращения при нагреве стали.
- •3.2. Превращения в стали при охлаждении.
- •Характеристика структурных составляющих закаленной стали
- •3.3. Основные виды термической обработки стали.
- •3.4. Химико-термическая обработка сталей.
- •Тема 4. Углеродистые и легированные стали. Классификация, свойства, применение
- •4.1. Классификация сталей.
- •1. По структуре:
- •2. По способу производства:
- •3. По химическому составу.
- •4. По качеству.
- •5. По степени раскисления.
- •6. По назначению:
- •4.2. Конструкционные стали.
- •4.2.1. Углеродистые стали обыкновенного качества.
- •4.2.2. Углеродистые и легированные качественные стали.
- •4.2.3. Стали высококачественные и особо высококачественные.
- •4.2.4. Цементуемые углеродистые и легированные стали.
- •4.2.5. Улучшаемые углеродистые и легированные стали.
- •4.2.6. Высокопрочные легированные стали.
- •4.2.7. Рессорно-пружинные стали.
- •4.2.8. Шарикоподшипниковые стали.
- •4.2.9. Износостойкие стали.
- •4.3. Инструментальные стали.
- •4.4. Легированные стали специального назначения.
- •4.5. Стали, применяемые для конструкций зданий и сооружений.
- •Марки стали, заменяемые сталями по гост 27772-88
- •4.6. Определение марки стали экспресс-методом.
- •Определение химического состава стали экспресс-методом
- •Тема 5. Реальное строение металлов
- •5.1. Основные сведения о кристаллическом строении металлических тел.
- •5.2. Типы кристаллической решетки.
- •5.3. Особенности строения кристаллических тел.
- •5.4. Общая характеристика первичной кристализации.
- •5.5. Изменение кристаллической решетки при нагревании и остывании.
- •5.6.Изменения структуры в результате проката.
- •5.8. Дефекты кристаллического строения.
- •5.9. Изучение макро- и микроструктуры металлов и сплавов.
- •Тема 6. Черные и цветные металлы и сплавы, их свойства
- •6.1. Основные понятия о металлических сплавах.
- •6.2. Диаграмма состояния двойных сплавов.
- •6.2.1. Основная информация о диаграмме состояния.
- •6.2.2. Порядок построения диаграммы состояния.
- •6.3. Железоуглеродистые сплавы.
- •6.3.1. Компоненты и основные структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.
- •6.3.2. Характеристика основных точек и линий диаграммы.
- •6.3.3. Структура сталей.
- •6.3.4. Чугуны. Структура чугунов.
- •6.4. Влияние углерода и легирующих элементов на свойства стали.
- •6.5. Цветные металлы и их сплавы.
- •6.6. Алюминий и его свойства.
- •6.7. Сплавы на основе алюминия.
- •6.8. Области применения алюминиевых сплавов.
- •6.9. Маркировка алюминиевых сплавов.
- •6.10. Свойства металлов и сплавов.
- •6.11. Методы испытания механических свойств.
- •Тема 7. Общие сведения о коррозии металлов и способы защиты от нее
- •Тема 8. Работа стали и алюминиевых сплавов в конструкциях
- •8 Участок текучести Самоупрочнение.1. Работа стали на растяжение
- •8.2. Работа стали на сжатие
- •8 (Предел текучести) Количество измерений(частота).3. Нормативные и расчетные сопротивления
- •8.4. Работа стали в сложном напряженном состоянии
- •8.5. Старение металла
- •8.6. Влияние температуры
- •8.7. Ударная вязкость
- •8.8. Работа стали при повторных и переменных нагрузках. Наклеп. Усталость стали.
- •Список литературы
- •Содержание
- •Тема 1. Введение. Структура курса 3
- •Тема 2. Производство черных и цветных металлов. Обработка металла давлением. Сортамент. 25
- •Тема 3. Термическая и химико-термическая обработка стали 65
- •Тема 4. Углеродистые и легированные стали. Классификация, свойства, применение 77
- •Тема 5. Реальное строение металлов 93
- •Тема 6. Черные и цветные металлы и сплавы, их свойства 106
- •Тема 7. Общие сведения о коррозии металлов и способы защиты от нее 144
- •Тема 8. Работа стали и алюминиевых сплавов в конструкциях 152
- •«Металлические конструкции»
- •«Материалы для металлических строительных конструкций»
6.8. Области применения алюминиевых сплавов.
Применение алюминиевых сплавов позволяет существенно снизить вес строительных металлических конструкций. Весьма целесообразным является применение алюминиевых сплавов для сооружений больших пролетов, в которых напряжения, вызываемые собственным весом, составляют значительную часть суммарных напряжений, возникающих от воздействия всех расчетных нагрузок, и вес конструкций играет важную роль при монтаже сооружения.
Рационально также применение алюминиевых сплавов для перемещаемых конструкций: кранов-перегружателей, разводных, подъемных и сборно-разборных пролетных строений мостов, больших ворот эллингов и ангаров и т. п., эксплуатация которых упрощается при снижении их веса.
Применение алюминиевых сплавов особо целесобразно при строительстве в отдаленных и труднодоступных районах, в пустынных районах и районах высокой сейсмичности. Алюминиевые сплавы успешно применяются также в районах с жарким климатом, поскольку способность этих сплавов отражать солнечные лучи улучшает температурный режим зданий.
При возведении сооружений, конструкции которых подвержены воздействию агрессивной среды, весьма эффективным оказывается применение алюминиевых сплавов.
Использование алюминиевых сплавов для изготовления кровли и верхних поясов стенок стальных резервуаров, в которых хранится сернистая нефть, позволяет удлинить срок эксплуатации этих резервуаров с 3–4 до 20–25 лет.
Можно полагать, что уже в настоящее время алюминиевые сплавы экономически целесообразно применять для сборно-разборных трубопроводов на газо- и нефтепромыслах, на строительстве переходов через большие естественные преграды и др.
Применение труб из алюминиевых сплавов для строительства магистральных трубопроводов больших диаметров встречает в настоящее время два основных препятствия: недостаточную прочность существующих алюминиевых сплавов и высокие цены на трубы больших диаметров. Новый способ изготовления таких труб из алюминиевых листов позволит существенно снизить их стоимость.
Применение труб из алюминиевых сплавов оказывается целесообразным также и потому, что благодаря гладким стенкам пропускная способность трубопроводов возрастает примерно на 10% по сравнению со стальными трубопроводами.
Во многих случаях применение конструкций из алюминиевых сплавов при реконструкции существующих мостов позволяет повысить допускаемые на них нагрузки за счет облегчения проезжей части моста.
Особое место занимают архитектурные требования, предъявляемые к отдельным конструкциям или сооружению в целом и наиболее полно удовлетворяемые при применении алюминиевых сплавов.
6.9. Маркировка алюминиевых сплавов.
Современные деформируемые сплавы обозначают следующими индексами:
а) технический алюминий или сплавы с очень малым содержанием примесей обозначают буквой А с цифрой (например, А2 – 99% Аl; А1 – 99,5% Аl, АО – 99,6% Аl, A00 – 99,7% А1 и т. д.). Технический алюминий АД1 содержит 99,6% Аl;
б) алюминиево-марганцевые сплавы – буквами АМц;
в) алюминиево-магниевые сплавы – буквами АМг; если после букв стоит цифра, то она обозначает процесс содержания магния в сплаве; если цифры нет, то магния в сплаве содержится 2,5%. Эти три группы сплавов (а, б, в) являются термически неупрочняемыми;
г) сплавы типа авиаль (на основе алюминий – магний - кремний) обозначают буквами АД с цифрой, а с добавлением меди – АВ;
д) сплавы типа дюралюмин (на основе алюминий – медь – магний) обозначаются буквой Д с цифрой, указывающей номер сплава (Д1, Д16, Д18 и т. д.);
е) ковочные сплавы (жаропрочные) обозначаются буквами АК с соответствующей цифрой (АК2, АК4 и т. д.); их применяют для поковок, и штамповок; сплавы АК6, АК8 относятся к системе алюминий – магний – кремний – медь;
ж) высокопрочные сплавы на основе алюминий – цинк – магний (медь) обозначают буквой В с цифрой, например, В92 (без меди), В95 и др.; сплавы этих четырех групп (г – ж) упрочняют термической обработкой;
з) сплавы с преобладанием магния обозначаются буквами МА с соответствующей цифрой (МА-1, МА-2 и т. д.).
Каждая фирма имеет свои обозначения. Наиболее распространенной до последнего времени была маркировка треста «АЛКОА» (США) и Европейского объединения, по которой все деформируемые сплавы обозначаются цифрой с буквой S (3S, 17S, 24S и т. д.).