curs 14

Tipuri principale de oţeluri utilizate în construcţii

Clasificarea oţelurilora) După compoziţia chimică

- oţeluri nealiate (oţeluri carbon)

- oţeluri aliate (oţeluri inoxidabile şi alte oţeluri aliate)

b) După conţinutul de carbon

- oţeluri pentru cementare ( 0,25% C)

- oţeluri pentru îmbunătăţire (0,25% C 0,65%)

- oţeluri pentru scule ( 0,65% C)

189


c) După domeniul de utilizare

- oţeluri pentru tablă ( 0,65% C); Rm 200-300 MPa; oţeluri feritice, cu bune prop. de ambutisare; utilizate pentru automobile, acoperişuri etc.

- oţeluri pentru construcţii civile (construcţii metalice);

oţeluri ferito-perlitice; Rm 500 MPa; cu o bună sudabilitate, ductilitate, tenacitate; utilizate la construcţia de nave, conducte pentru transportul petrolului şi gazelor;

- oţeluri pentru construcţii mecanice (limita de elasticitate 750 MPa); se aliază cu Ni, Cr, Mo; pot suferi tratamente termice (călire – revenire); utilizate la confecţionarea de şine, scule etc.

- oţeluri inoxidabile ce conţin: 10% Cr 20%; 7% Ni 20%, Mo; oţeluri feritice, austenitice, martensitice, austenito-feritice, oţeluri refractare

190


727C

E

G

KP

1,0 1,41,20,80,60 0,40,2

TC

C

S

Au

Au+Cem’’Au+Fe

Fe+Pe Pe+Cem’’

Oţeluri de scule

Oţeluri pentru

îmbunătăţire

Oţeluri pentru

cementare

191

Oţeluri aliate

Elementele de aliere: Ni, Cr, W, Mo, V, Co, Ti, Al etc.• Oţeluri slab aliate ( 2,5% elemente de aliare)• Oţeluri mediu aliate (2,5% elemente de aliere 10%)• Oţeluri înalt aliate ( 10% elemente de aliere)

1) Oţelurile inoxidabile – oţeluri înalt aliate cu max. 1,2% C şi min. 0,5% Cr)- Rezistente la coroziune (minim 10,5% Cr)

- Refractare (oţeluri feritice sau austenitice); T 5500C

- Rezistente la fluaj (oţeluri martensitice sau austenitice); cu bună rezistenţă la deformare sub tensiuni mecanice de lungă durată la T 5000C

192

Oţeluri aliate2) Alte oţeluri aliate

- Oţeluri aliate de calitate:

- oţeluri de construcţii cu granulaţie fină, sudabile, pentru recipiente sub presiune, ţevi etc.

- oţeluri aliate pentru şină de cale ferată;

- oţeluri aliate pentru produse laminate la cald sau la rece;

- oţeluri aliate pentru electrotehnică;

- Oţeluri aliate speciale:

- oţeluri de scule;

- oţeluri aliate de scule;

193

Oţeluri aliate- Oţeluri aliate speciale:

- Oţeluri aliate rezistente la temperaturi scăzute (oţeluri criogene); T -400C cu KV de min. 27 J

Exemple:

- oţelurile cu 8,5-9,5% Ni se pot folosi până la T 2000C;

- oţelurile cu Ni şi Cr ( 1,1% C, 16-26 % Cr şi 3,5-22% Ni) se pot folosi până la zero absolut (-273,150C).

- Oţeluri aliate cu propr. termice speciale folosite la fabricarea instrumentelor şi aparatelor de precizie ( 0,15 x 10-5

K-1)

- Aliajul invar (36% Ni) – fabricarea etaloanelor şi aparatelor de precizie;

- Aliajul platinit (48% Ni) – la executarea electrozilor sudaţi în pereţi de sticlă ai lămpilor incandescente şi a tuburilor electronice

194

Oţeluri aliate

- Aliajul elinvar (36% Ni, 12% Cr) – la fabricarea arcurilor de precizie;

- Oţeluri aliate cu proprietăţi electrice speciale – soluţii solide cu Cr şi Al cu rezistenţă mare la oxidare la temp. ridicate, cu rezistivitate electrică mare; utilizate la confecţionarea rezistenţelor electrice ale cuptoarelor:

- Fecralul (17% Cr, 5% Al) până la 11000C;

- Cromalul (26% Cr, 5% Al) până la 12000C.

- Oţeluri aliate cu proprietăţi magnetice speciale utilizate pentru miezuri de transformatoare sau magneţi permanenţi: alni (12% Al, 25% Ni); alnico ( Al, Ni, Co).

195

Simbolizare oţeluri

OŢELURI DE CONSTRUCŢII (SR EN 10027-1)

Simboluri principale Simboluri suplimentare

NotaţiiLitera Caract. mecanice Grupa 1 Grupa 2

S xxx J,K,L C,D,E,F,H,L,M,N,P,Q,S,T,W

Litera – S, oţel de construcţii metaliceCaracteristici mecanice – xxx, limita de curgere (superioară ReH, inferioară ReL, sau tehnică Rp02, în N/mm2 (MPa)

Rezilienţa,Energia de rupere în

Joules (J)

Temperatura de

încercare

27J 40J 60J 0C

JR KR LR 20

J0 K0 LO 0

J2 K2 L2 -20

J3 K3 L3 -30

J4 K4 L4 -40

J5 K5 L5 -50

J6 K6 L6 -60Grupa 1

196

Simbolizare oţeluri

Grupa 2

NotaţieTratamente termice, prelucrare,

elaborare

C Formare la rece specială

D Acoperire la cald

E Emailare

F Piese forjate

H Secţiuni deschise

L Temperatură joasă

M Laminare termomecanică

NNormalizare sau laminare normalizantă

P Palplanşă

Q Călire şi revenire

S Construcţii navale

T Ţevi

W Rezistent la intemperii

Exemple simbolizări grupa 1: S235JR S255J2 Exemple simbolizări grupa 2: S355N S460QExemple simbolizări combinate grupa 1 şi grupa 2: S235J0W

197

Oţeluri pentru beton armat şi precomprimat

Plase sudate, carcase sudate, etrieri: STNB; SPPB.

ClasaMarca de oţel

Grupa de oţel

Rm, N/mm2 (daN/mm2)

Rp0,2, N/mm2

A5, %

I OB 37 Oţel nealiat

360 ( 37) 255/235 25

II PC 52 Oţel nealiat

510 (52) 355/345/335

20

III PC 60 Oţel slab aliat

590 (60) 420/405/395

16

1. Armături pentru beton

PC 60PC 52

198


2. Oţel pentru beton precomprimatSBP – sârmă pentru beton precomprimat; SBPA - sârmă pentru beton precomprimat amprentat;

LBP – liţe (împletituri din două sau trei sârme); TBP – toroane (7 sârme: 6 sârme periferice înfăşurate strâns în jurul unei sârme centrale;

Sârme sau bare de oţel de înaltă rezistenţă, slab aliate, laminate la cald sau la rece, ecruisate sau nu, cu sau fără tratament termic final: tip P2, tip I2 şi tip I3

199


Simboluri principale Simboluri suplimentare

Notaţii

Litera Caracteristici

mecaniceGrupa 1

Y12301770

C- sârmă trasă la receH – bare laminate la cald sau bare

laminate la cald şi procesateQ – sârme călite şi reveniteS – toronG – alte caracteristici

Litera – Y, oţeluri pentru beton precomprimatCaract. mecanice – limita de curgere nominală, în N/mm2 (MPa)Exemple: Y1770C Y1230H

SR EN 10027-1

200

Metale şi aliaje neferoase

Proprietatea U.M. Cupru Aluminiu Zinc Plumb

Celula CFC CFC HC CFC

Densitatea kg/m3 8920 2700 7140 11340

Cond. termică W/m K 406 221 112 35

Cond. electr. x106 -1 m-1 58 38 16 5

Tt C 1083 660 419 327

Rp 0,2 N/mm2 80 35 104-75 5

Rm N/mm2 230 100 110-300 15

Apr % 40 40 25 65

Z % 75 80 - 80

HB daN/mm2 45 20 40-50 4,5

E kN/mm2 125 72,2 94 16

201

Metale şi aliaje neferoase

• Conductivitate electrică şi termică• Rezistenţă la coroziune• Densitate micăCUPRU• Conduct: electrică şi termică; • Rezistenţă la coroziune (Cu2O)• Alame (Cu + Zn); 80% Cu - tombacuri • Bronzuri (Cu + Sn, Al, Pb); aliaje de antifricţiune• Cu + Ni (constantan, nichelina, manganina)• Cu + Ni + Zn (alpaca, argentan)

ALUMINIU• Conductivitate electrică (65% Cu)• Rezistenţă la coroziune (Al2O3)• Duraluminiu (Al + Cu + Mg + Mn)• Siluminuri (Al + Si)

ZINC• Protecţie împotriva coroziunii• Aliaje: alaune, alpaca

PLUMB• Rezistenţă la coroziune (oxid şi carbonat de plumb); • apele moi şi apa caldă;• apă + CO2 (PbCO3 sau Pb(HCO3)2)

202

Materiale din polimeri

Compoziţie• Substanţe macromoleculare (naturale, artificiale, sintetice):

- polimerizare, copolimerizare, policondensare• Adaosuri:

- plastifianţi (măresc deformaţiile polimerilor rigizi)- stabilizanţi (antioxidanţii)- pigmenţi (pulberi minerale colorate)

- porofori (NH4HCO3, butan, pentan),- materiale de umplutură: pulberi (negru de fum,

mică, grafit), fibre (de sticlă, celuloză), pânze (din fibre vegetale sau de sticlă) şi foi (hârtie, tablă, furnir).

203

Materiale din polimeri

Structuri • Liniare (lanţuri lungi, grad mare de asimetrie, deformaţii mari)• Ramificate (bidimensionale, deformaţii mici)• Spaţiale (tridimensionale prin legături chimice, deformaţii mici)

Proprietăţi• densitate (15-20.000 kg/m3)• stabilitate termică redusă (70 - 200C)• conductivitate termică redusă (0,58-0,04 W/m K)• duritate mică (sub 3-4 pe scara Mohs)• rezistenţe mecanice şi la coroziune, bune• izolare termică, fonică şi electrică bune• îmbătrânesc. 204

Materiale din polimerift

N/mm2 Ol i gomer i

Polimeri superiori

Polimeri inferiori

n0 n

ft

N/mm2 A

B

C

A, %

’>

Temperatură: polimeri termoplastici şi termorigizi (termoreactivi)

def. elastice

def. plastice

def. înalt elastice

205

Materiale din polimeri utilizate în construcții

• Polietilena; Polipropena; Pexalul– Polimeri termoplastici, se sudează prin încălzire– Rezistenţi la apă, la solvenţi organici, subst. chimice agresive– Folii, ţevi extrudate (nearmate sau armate)– Material pentru instalaţii (capace, perii de duş, ob. de uz sanitar)

• Policlorura de vinil (PCV)– Termoplast, la 75-800C se înmoaie, se sudează– Ţevi şi fitinguri pentru inst. de alimentare cu apă, canalizare– Tuburi pentru protecţia inst. electrice– Covoare pe suport textil, tapete – Piese turnate sau extrudate: burlane, jgheaburi, corniere etc.– Vinipor, sub formă poroasă ca umplutură elastică

206


• Politetrafluoretilena (Teflonul) – Proprietăţi (-1000C ÷ +300C) şi inertă chimic– Rezistenţă la acţiunea acizilor concentraţi– Bune calităţi dielectrice

• Polimetacrilatul de metil (Plexiglas, Stiplex)– Sticlă organică (trec 90-93% din radiaţiile luminoase

şi peste 70% din cele UV– Sensibil la zgâriere

207


• Polistiren; Polistiren expandat – Dur la temp. obişnuită, rezistenţe mari la tracţiune şi încovoiere– Rezilienţă scăzută. Se copolimerizează cu stirenul şi butadiena:

polistiren antişoc.– Expandat este un material uşor. = 15-20 kg/m3, cu pori închişi,

absorbţie redusă la apă, =0,041 W/mK. Plăcile de polistiren expandat ca materiale foarte bune izolatoare termice şi fonice.

• Poliacetat de vinil (Aracet, Vinarom)– Adeziv (parchet, faianţă, ceramică-aplicat pe beton– Impermeabilizant în mortare şi betoane– Adeziune bună a betonului întărit– Zugrăveli rezistente la apă– Tapete semilavabile

208


• Răşinile fenolformaldehidice (Novolacul şi Bachelita) – Condensarea fenolului cu formaldehida– PAL, PFL, Textolit, Sticlotextolit, Pertinax, Lignomet

• Siliconii – Policondensarea derivaţilor alchilaţi ai acidului silicic– Uleiurile de siliconi (+350C÷ 60C )– Cauciucul de siliconi (silastic), elasticitatea (500C ÷ +300C), nu se

oxidează în aer şi rezistă la acţiunea solvenţilor– Răşinile siliconice (anticorozive, dielectrice la temp. mari)

• Răşinile epoxidice– Condensarea derivaţilor oxizilor de etenă cu fenoli– Foarte mare rezistenţă chimică, adeziv: Dinoxul

• Poliuretanii– Sub formă de spumă rigidă sau elastică– Proprietăţi termo- şi fono- izolatoare

209

curs 14

Documents

Transcript of curs 14