Порядок выполнения работы

Расшифровка арматурной стали сводится к определению класса арматурной стали и расчетного диаметра.

Арматурный стержень класса А-I представляет собой гладкий стержень, изготавливаемый горячей прокаткой.

Арматурный стержень класса А-II имеет периодический профиль с выступом по винтовой линии.

Арматурный стержень классов А-III и более высоких классов, имеет периодический профиль с выступом в виде «елочки». Дополнительно арматурный стержень имеет цветную маркировку на концах стержня.

Расчетный диаметр стержня периодического проката определяется, как расстояние между впадиной и противоположным выступом профиля стержня.

Номинальный диаметр стержня класса А-I определяется как средний диаметр из двух измерений.

Арматурная проволока в процессе изготовления подвергается волочению, поэтому имеет в поперечном сечении форму окружности.

Арматурная проволока класса В-I и В-II имеет гладкую поверхность. Арматурная проволока класса Вр-I и Вр-II имеет рифление, полученное деформацией в холодном состоянии.

Контрольные вопросы

1. Как отличить по внешнему виду арматурные стержни различных классов?

2. Для чего наносится периодическое рифление на арматурные стержни классов А-II, А-III, А-IV?

3. Почему арматурные стержни классов А-I и А-II изготовлены из углеродистых сталей, а классов А-III и выше из легированных сталей или из углеродистых термообработанных сталей?

4. Как определить номинальный диаметр арматурного стержня?

5. Что такое разрывное усилие?

6. Почему с увеличением № класса арматурного стержня условия испытаний на изгиб принимаются более мягкими.

Лабораторная работа №3

Тема: Макроструктурное исследование сварного шва

Цель работы

Освоить методику выявления микроструктуры сварного шва стальных изделий, проанализировать макростроение и качество шва, установить взаимосвязь между строением шва и режимами сварки.

Оборудование и материалы

1. Набор макрошлифов сварных швов, выполненных ручной дуговой и автоматической сваркой.

2. Набор шлифовальных шкурок.

3. Реактивы для макротравления.

4. Химическая посуда, пинцет.

Методические указания к выполнению работы

Макроструктурой называется структура, видимая невооруженным глазом или при небольших увеличениях.

Макроструктурному анализу подвергаются специальные образцы, вырезанные из сварных деталей. Вырезку шлифов проводят методом механического резания, при огневой резке во избежание термического влияния линию реза проводят на расстоянии не ближе 15 мм от исследуемой поверхности. После механического резания образец подвергают шлифовке на плоскошлифовальном станке, на станке для приготовления шлифов или вручную на шлифовальной шкурке. При ручной шлифорке под шкурку подкладывают кусок полированного стекла. Шлифовку проводят в несколько приемов, переходя с грубой на более мелкую шкурку. При каждом переходе образец поворачивают на 90⁰, после поворота обработку проводят до исчезновения старых рисок.

Исследованию подвергают шлиф до травления и после травления. Дефекты строения сварного соединения, такие как непровар, шлаковые включения, газовые поры, трещины, смещение свариваемых кромок и другие геометрические дефекты обнаруживаются без дополнительной обработки.

Реактивы для макроструктурного анализа по степени активности и глубине растравливания подразделяются на реактивы глубокого или поверхностного травления (табл.1).

Таблица 1

Сплавы	Состав реактива и режим травления	Примечание
Для глубокого травления
Стали всех составов, кроме коррозионностоких	НCl - 100мл Н2О – 100мл t = 60-80^0 τ = 5-45 мин	Для получения светлой поверхности после травления шлифы промывают водой, а затем 10-15% раствором азотной кислоты и просушивают
Для поверхностного травления
Стали всех составов	Реактив Гейна NH4CL - 53г CuCL2 – 85г Н2О – 1000 мл t = 20^0 τ = 0,5-1 мин 7% - серной кислоты 10% - азотной кислоты	Осевший при травлении за счет обменной реакции слой меди удаляют ватой под струей воды

Реактивы глубокого травления используют главным образом для макроанализа слитков, проката. Сварных швов для изучения дефектов. Возможность их определения основана на том, что соответствующие реактивы сильнее воздействуют на участки с более развитой и активной поверхностью, т.е. именно на те места, где имеются дефекты несплошности. Поэтому после травления поверхность макрошлифа в указанных участках имеет более темный цвет, выделяется на фоне более выступающих и светлых участков без подобных дефектов.

Для травления реактивами глубокого травления макрошлиф погружают обычно шлифиванной поверхностью сбоку в ванну с реактивом, установленную на водяной бане и в вытяжном шкафу. Макрошлифы вынимают из реактива пинцетом или рукой в резиновой перчатке. Протирать поверхность шлифов ватой осторожно, чтобы не повредить протравленный слой.

Поверхность макрошлифа после травления показана на рисунке 1.

Рис.1

1. зона наплавленного металла;

2. зона термического влияния;

3. зона основного металла.

Зона наплавленного металла имеет явно выраженное дендритное строение. По расположению дендритов и признакам дендритной ликвации можно расшифровать количество наложенных валиков и последовательность их наложения. В случае некачественного выполнения сварного шва наплавленный металл и линия сплавления содержит дефекты несплошности.

Зона термического влияния по структуре неоднородна, при протравлении приобретает наиболее темный цвет. Чем больше погонная энергия при сварке, тем шире зона термического влияния.

Структура зоны основного металла в случае сварки конструкции из проката имеет характерную текстуру проката.

Во время сварки поверх жидкого металла в результате плавления электрода и флюса образуется сварочный шлак. Жидкий шлак покрывает всю поверхность сварочной ванны. Шлак играет активную роль в процессе сварки. Имеющиеся в шлаке активные окислы вступают в химическую реакцию с серой и фосфором и образуют нерастворимые в металле соединения.

Сера в стали находится в химически связанном состоянии в виде сульфида марганца и железа. Метод определения растворения серы в стали заключается в воздействии на сульфиды серной кислотой, в результате чего выделяется сероводород, сероводород контактируясь с бромосеребряным фотослоем вызывает в эмульсионном слое фотобумаги местную окраску в коричневый цвет. Места фотобумаги, окрашенные в темно-коричневый цвет, соответствуют областям, богатым серой, по сравнению с более светлыми местами фотобумаги.