Механические характеристики стали зависят от изменения температуры. Нормативные значения механических характеристик стали (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, указанные в ГОСТ [10] и СП [2]) получены при температуре +20°С.
Изменение механических характеристик от температуры происходит неравномерно и неодинаково (рис. 4.6). Упругость стали (модуль упругости Е) с повышением температуры постоянно снижается. Предел текучести ?т в интервале температур от 20 до 400°С практически не изменяется. Предел прочности (временное сопротивление ?вр ) в интервале температур от 200 до 350°С имеет местный максимум. В интервале температур от 250 до 350°С прочность стали повышается а пластичность снижается, сталь делается хрупкой наблюдается так называемая синеломкость (рис. 4.6).
С увеличением температуры от 400 °С и выше значения ?ти ?вр начинают интенсивно уменьшаться, а при температуре 600°С сталь практически теряет свою несущую способность.
При отрицательных температурах значения ?т и ?вр возрастают во всем интервале температур, но не одинаково. Предел текучести увеличивается несколько больше, чем временное сопротивление. Значения их сближаются и, следовательно, в этом интервале температур сталь также становится более хрупкой. Кроме того, отрицательная температура сдерживает развитие пластических деформаций и тем самым охрупчивает сталь.
|
При пониженных температурах хрупкость стали увеличивается при любом виде напряженного состояния |
Кроме того температурные воздействия могут привести разрастанию имеющихся в металле незаметных микротрещин. Это возможно при понижении температуры и сокращении объёма металла вокруг микротрещины. Микротрещины возможны как на поверхности металла, так и на глубине. Наличие трещин в стали приводит к резкому увеличению напряжений (концентрации напряжений) и возможности хрупкого разрушения.
