Металл конструкциялары жас маманның конструктор ретінде ойлау

14 
Жайлы  болаттар  қайнаған  болаттардан  12%-  ға  қымбат,  сол  себепті 
жартылай  жайлы  болаттар  қортылады.  Жартылай  жайлы  болаттар  өз 
сипаттамаларымен қайнаған және жайлы болаттар арасында орын алады. 
Прокаттау  төменгі  және  жоғарғы  температураларда  жүргізіледі. 
Төменгі  температурада  прокатталған  болат  созыла  тығыздалады,  оның 
уақытша  қарсыласуы  мен  аққыштық  шегі  артады,  ал  созымдылық 
қасиеттері  мен  ұрғандағы  тұтқырлығы  кемиді.  Прокат  қалыңдаған  сайын 
оның  механикалық  қасиеттері  төмендейді,  сол  себепті  нормативті 
құжаттарда олардың мәні прокат қалыңдығына сәйкес беріледі. 
Ст.3  болаттың  аққыштық  шектерінің  берілгендері  бойынша 
тұрғызылған жайылу қисығы және июші етуші қисығы суретте келтірілген 
(сурет 8). 
 
 
 
Сурет 8. Ст3 маркалы болаттың аққыштық шегі статистикалық  
қисығының таралуы 
 
Математикалық  статистика  әдістерімен  есептеп  анықталған  мәні 
бойынша  металдың  механикалық  қасиеттерінің  ең  төменгі  шамаларын 
тауып, оның 95% қамтамасыз ететіндей стандарттар белгілеп, металлургия 
зауыттарында металлдарды жарамды және жарамсыз деп бөлуге болады. 
 
Аз көміртекті болаттар 


2
29
см
kH
у


 
 
Мемлекеттік стандарт бойынша (МЕСТ 27772) металлургия өндіріліп 
шығаратын 
аз 
көміртекті 
болаттардың 
құрылыс 
металл 
конструкцияларында Ст.245, Ст.275 болаттар қолданылады. Аз көміртекті 
болаттар  жақсы  пісіріледі,  зауыттан  қайнаған,  жайлы  және  жартылай 
жайлы етіп шығарылады. Өндіріске үш топқа бөлініп жеткізіледі. 
А - механикалық қасиеттері бойынша; 

15 
Б - химиялық құрамы бойынша; 
В - механикалық қасиеттері мен химиялық құрамы бойынша. 
Құрылыста В тобымен жеткізілген болаттар пайдаланылады. 
 
Кесте 1. 
Аз көміртекті болаттар 
 
МЕСТ 27 772 
бойынша болаттар 
Бұрынғы болат маркалары 
МЕСТ немесе ТШ 
С 235 
Ст3кп2  Ст3кп2 - 1 
МЕСТ 380  
МЕСТ 14637  
ТШ 14 - 1 - 3023 
С 245 
Ст3пс6 Жазық болат 
қалыңдығы 

 20мм Фасонды 
- 

 30мм Ст3пс6 - 1 
МЕСТ 380  
МЕСТ 14637  
ТШ 14 - 1 - 3023 
С 255 
Ст3сп5, Ст3Гпс5, Ст3пс6 
Жазық болат, қалыңдығы 20 - 
дан 40мм, Фасонды - > 30мм 
Ст3сп5 - 1, Ст3Гпс5 - 1 
МЕСТ 380,  
МЕСТ 14 637 
ТШ 14 - 1 - 3023 
С 275 
Ст3пс6 - 2 
ТШ14 - 1 - 3023 
С 285 
Ст3сп5 - 2 Ст3пс5 - 2 
ТШ 14 - 1 - 3023 
 
Болат  маркалары  мемлекеттік  стандарт  бойынша  келесі  түрде 
белгіленеді.  Марканың  алдында  болаттың  өндіріске  жеткізілетін  тобы, 
содан  кейін  маркасы,  ары  қарай  қышқылдансыздыру  дәрежесі  және  ең 
соңында категориясы келтіріледі. 
 
Беріктігі жоғары болаттар 


2
2
40
29
см
kH
см
kH
у



 
Кесте 2. 
Беріктігі жоғары болаттар 
 
МЕСТ 
27 772 бойынша 
болаттар 
Бұрынғы болат маркалары 
МЕСТ немесе ТШ 
1 
2 
3 
С 345, 
С 345т 
09Г2  09Г2С  14Г2  Жазық  фасонды 
прокат 
қалыңдығы 
мм
t 20

 
15ХСНД  Жазық  прокат  прокат 
қалың-дығы 
мм
t 10

  Фасонды  - 
мм
t 20

 
МЕСТ 19 281 

16 
1 
2 
3 
 
12Г2Сгр.1 
ТШ 14 - 1 – 4323 
 
09Г2гр.1, 09Г2гр.2, 09Г2Сгр.1, 
14Г2гр.1 Фасонды 
мм
t 20

 
ТШ14 - 1 – 3023 
С 345 
10ХНДП 
МЕСТ 19 281 ТШ 
14 - 1 - 1217 
С 375, С 375Т 
09Г2Сгр.2 
ТШ14 - 1 - 3023 
 
12Г2Сгр.2 
ТШ 14 - 1 - 4323  
 
14Г2гр.1 (фасонды - 
мм
t 20

) 
14Г2гр.1 (фасонды - 
мм
t 20

) 
ТШ14 - 1 - 3023 
 
14Г2  жазық  және  фасонды  прокат 
мм
t 20

  10Г2С1  15ХСНД  (фасонды 
прокат 
мм
t 20

,  жазық 
мм
t 10

) 
10ХСНД  фасонды  прокат  барлық 
қалыңдықтарлы, жазық - 
мм
t 10

 
МЕСТ 19 281 
С 390, С 390Т 
14Г2АФ 
10Г29 
термиялық 
беріктелінген 
10ХСНД 
жазық 
прокат қалыңдығы 
мм
t 10

 
МЕСТ 19 281 
С 390К 
15Г2АФДпс 
МЕСТ 19 281 
 
Беріктігі жоғары аз легірленген болаттарды марганец, кремний, хром, 
никель,  мыс,  ванадийді  қосып  алуға  болады.  Кейбір  маркалы  болаттар 
термиялық өңдеуден өтеді. 
 
Беріктігі аса жоғары болаттар 


2
40
см
kH
у


 
 
Беріктігі  аса  жоғары  болаттарды  легірлеу  және  термиялық  өңдеу 
арқылы алуға болады. 
 
Кесте 3. 
Беріктігі аса жоғары болаттар 
 
МЕСТ 27 772 
бойынша болаттар  Бұрынғы болат маркалары 
МЕСТ немесе ТШ 
С 440 
16Г2АФ,  18Г2АФпс  15Г2СФ 
термоберіктелінген 
МЕСТ 19 281 
С 590 
12Г2СМФ 
ТШ14 - 1 - 1308 
С 590К 
12ГН2МФАЮ 
ТШ 14 - 1 - 1772 
 

17 
Құрылыс металл конструкциялары үшін болат таңдау 
 
Болаттар  техникалық-экономикалық  анализ  негізінде  варианттарды 
салыстыру  арқылы  таңдалады.  Болаттар  құрылыс  конструкциялары  үшін 
материалдардың  жұмысына  әсер  ететін  келесі  параметрлерге  байланысты 
қабылданады: 
- 
конструкциялар  пайдаланылатын,  монтаждалатын  ортаның  төменгі 
температурасы; 
- 
материалдар  мен  конструкцияларды  динамикалық,  тербететін  және 
өзгеріп тұратын жүктер мен жүктеу ерекшеліктері; 
- 
кернеулі жағдай түрлері (бір өсті созу немесе сығу, жазықтық немесе 
көлемді  кернеулі  жағдайлар)  және  пайда  болған  кернеу  деңгейі  (көп 
немесе аз жүктелген элементтер); 
- 
бірігу аймағындағы материалдың қасиеттері кернеулердің шоғырлану 
дәрежелері,  өзіндік  кернеулердің  деңгейлері,  біріктіру  әдістері, 
элементтерге пайдаланатын прокат қалыңдығы. 
Материалдардың жұмыс ерекшеліктері бойынша конструкциялар төрт 
топқа бөлінеді (ҚРҚНжЕ 5.04 - 23 - 2002). 
Бірінші  топқа  –  аса  қиын  жағдайда  жұмыс  істейтін,  динамикалық, 
тербететін  немесе  жылжымалы  жүктер  әсер  етететін  пісіріп  біріктірілген 
конструкциялар  (кран  асты  арқалықтары,  эстакада  элементтері,  ферма 
түйін 
қаңылтырлары) 
жатады. 
Бұл 
топтағы 
конструкцияларда 
пайдаланылатын болаттарға аса жоғары талаптар қойылады. 
Екінші топқа – статикалық жүк әсер ететін бір өсті және бір мағыналы 
екі  өсті  созатын  кернеулер  пайда  болатын  пісіріп  біріктірілген 
конструкциялар  (фермалар;  рама  қарылары;  жабын  арқалықтары;  саты 
конструкциялары; 
транспорт 
галереяларының 
тіреулері; 
насос 
станциялары 
мен 
гидроэлектр 
станцияларының 
құбырлары; 
гидротехникалық  қақпаның  қосымша  бөлшектері  және  созылатын,  иіле-
созылатын,  иілетін  элементтер),  тағы  да  бірінші  топқа  жататын,  бірақ 
пісіріп  біріктірілмеген  конструкциялар  созатын  кернеулер  әсерінен  морт 
сынуы мүмкін конструкциялар кіреді. 
Үшінші  топқа  –  статикалық  жүк  әсер  ететін  конструкциялар 
(ұстындар;  тіреулер;  негіз  плиталары;  жабын  төсеніштерінің  элементтері; 
техникалық  жабдық  тұратын  конструкциялар;  ұстындар  арасындағы 
байланыстар;  антеналық  құрылым  өзегі  мен  мұнара  элементтері;  жабын 
қарылары  және  басқа  сығылатын,  иіле-сығылатын  элементтер),  тағы  да 
екінші топқа кіретін пісіріп біріктірілетін конструкциялар кіреді. 
Төртінші  топқа  –  ғимараттар  мен  құрылымдардың  көмекші 
конструкциялары  (үшінші  топта  көрсетілмеген  байланыстар,  фахверк 
элементтері;  сатылар;  қоршаулар  және  басқалар).  Тағы  да  үшінші  топқа 
кіретін пісіріп біріктірілмеген конструкциялар кіреді. 
Құрылыс  салынатын  орынның  климатына,  топтарына  сәйкес  болат 
маркаларының түрлері құжатта (ҚРҚНжЕ 5.04 - 23 - 2002) келтірілген. 
Гидротехникалық  металл  конструкциялары  (гидротехникалық  қақпа, 
шлюз  қақпалары,  т.б.)  аса  қиын  жағдайларда  жұмыс  істейді,  әсіресе 

18 
қақпалар  ашылып  жабылғанда  судың  гидродинамикалық  әсерлері 
конструкциялардың  төзідімділігін,  беріктігін  қажет  етеді,  сол  себепті  бұл 
конструкциялар  бірінші топтағы конструкциялар қатарына жатады. 
 
Алюминий қортпалары 
 
Алюминий  тығыздығы  - 
3
7
,
2
м
т


  болатқа  қарағанда  үш  есе  жеңіл. 
Бойлық  серпімділік  модулі 
МПа
Е
000
71

,  ал  ығысу  модулі 
МПа
G
000
27

 
болаттың сәйкес модульдарымен салыстырғанда үш  есе аз. Алюминийдің 
созылу  диаграммасында  аққыштық  жазықтығы  жоқ  (сурет  9).  Алюминий 
өте  созылғыш,  үзілер  кезінде  салыстырмалы  ұзаруы  40%  -  50%  жетеді, 
беріктігі 
төмен 
МПа
в
70
60


, 
ал 
шартты 
аққыштық 
шегі 
МПа
30
20
2
,
0



.  Таза  алюминий  тез  арада  коррозияны  тоқтататын  тотық 
қабатымен  жабылады.  Беріктігі  төмен  болғандықтан  таза  алюминий 
құрылыс  конструкцияларында  сирек  қолданылады.  Алюминийдің 
беріктігін арттыру үшін магниймен, мыспен, кремниймен, мырышпен және 
де  басқа  элементтермен  легірленеді.  Легірленген  алюминийдің  уақытша 
қарсыласуы  құрамына  байланысты,  таза  алюминийге  қарағанда  2-5  есе 
жоғары,  ал  салыстырмалы  ұзаруы  2-3  есе  азаяды.  Температура 
жоғарылаған  сайын  алюминийдің  беріктігі  азаяды,  ал 
C
t
0
300

  артық 
болғанда нольге жақындайды (сурет 10). 
Көп  компонентті  алюмин  қортпалардың  Аl-Mg-Si;  Al-Cu-Mg;Al-Mg-
Zn  термиялық  өңдеуден  өткеннен  кейін,  қартаю  кезінде  беріктігі  артады, 
бұндай қортпалар термиялық беріктігі артатын қортпалар - деп аталады. 
Беріктігі жоғары қортпалардың (Al-Mg-Zn) термиялық өңдеуден және 
жасанды қартаюдан кейінгі  уақытша қарсыласуы 400 МПа -дан асады, ал 
салыстырмалы ұзаруы 5 -10% жетеді. 
Суықтай  созылған  алюминий  қортпаларының  аққыштық  шегі 
2
5
,
1
2
,
0



 есе артады, салыстырмалы ұзаруы кемиді. 
 
 
 
 
Сурет 9. Алюминий қорытпаларының созылу 
диаграммалары 1-таза; 2-АМг6;  
3-АВ-Т4; 4- Д16Т 
5-Ст3 (болат) 
Сурет 10. Температура өзгерісі кезіндегі Д16Т 
балқуының механикалық сипаттамасы 
1-беріктік шегі; 2-аққыштық шегі 

19 
Алюминий  қортпаларының  коррозияға  төзімділігі,  қортпадағы 
легірлейтін компоненттерге, ортаның агрессиялық дәрежесіне байланысты. 
Алюминий  қортпаларынан  дайын  бұйымдар  зауыттардан  белгілі  бір 
стандарттарға  сәйкес  шығарылады.  қортпа  маркаларынан  кейін  ыстықтай 
тартылған  (ГП);  жұмсартылған  (М);  суықтай  тартылған  (Н);  жартылай 
тартылған  (1/2Н);  суарылған  және  табиғи  қартайған  (Т);  суарылған  және 
жасанды  (жоғарғы  температурада  біраз  сағат  бойы);  қартайтылған  (Т5) 
белгілері қойылады. 
Алюминий  қортпаларының  маркалары  өте  көп,  құрылыста  солардың 
небәрі алтауы қолданылады: 
- 
термиялық  беріктелмейтін  қортпалар:  АД1М  және  АМцМ 
(қаңылтырлар);  АМг22М  және  АМг221/2Н  (қаңылтырлар);  АМг22М 
(құбырлар); 
- 
термиялық  беріктелетін  қортпалар:  АД31Т  (профилдер  мен 
құбырлар); АД31Т1 және АД31Т5 (профильдер); 1925ГП және 1925Т 
(профильдер  мен  құбырлар);  1925Т  қортпан  басқалары  жақсы 
пісіріледі,  ал  аталған  қортпа  тойтарма  шегемен  біріктірілген 
конструкцияларда қолданылады. 
Алюмин  конструкциялары  жеңіл,  коррозия  мен  суыққа  төзімді, 
магнитсіз,  сыртқы  түрі  жақсы,  ұзақ  уақыт  пайдаланылатындықтан 
құрылыстың көптеген жерінде қолдануға болады. Алюмин қортпаларының 
бағасы  қымбат,  сол  құрылыс  конструкцияларында  көптеп  қолдануды 
тежеп отыр.  
 
1.1.2. Жүктелген болаттың жұмыс істеуі 
 
Статикалық жүктелген болаттың жұмыс істеуі.  
Болаттың  ферритті,  перлитті  болуы  аз  көміртекті  болаттың  жұмыс 
істеу сипаттамасын анықтайды. 
 
Темірдің монокристалының жұмыс істеуі.  
Теориялық,  тәжіибелі  зерттеулердің  көрсеткендері  бойынша  темірдің 
монокристалл  бөліктерін  бір-бірінен  жұлғаннан  ығыстыру  оңай. 
Тәжірибелі  зерттеулердің  көрсетулері  бойынша  темір  монокристалл 
бөлшектерінің  ығысуы  темір  атомдары  көп  жазықтық  бойына,  үлкен 
диагональ арқылы өтеді. 
Атомдардың  өзара  ілінісу  күштерін  біле  тұра,  кристалл  бөліктерін 
ығыстыратын  теориялық  күшті  анықтауға  болады,  бірақта  іс  жүзіндегі 
кристалл беріктігі одан жүз есеге жуық кем. 
 

20 
 
 
Сурет 11. Атомдық тор ақауларының түрлері 
а) атомның болмауы; б) басқа атом; в) артық атом. 
 
Теориялық 
және 
шын 
мәніндегі 
беріктіктерінің 
аса 
көп 
айырмашылықтары 
кристалдық 
құрылымдардың 
ақаулығымен 
түсіндіріледі. Кристалл торында төрт түрлі – нүктелік (сурет 11); сызықтық 
(сурет  12);  беттік;  көлемдік  ақаулар  кездеседі.  Кристалл  торындағы 
ақаулар  төңірегінде  құрылымдар  өзгереді  және  ішкі  серпімді  кернеулер 
пайда болады. 
Егер  идеалды  кристалды  ығыстыру  үшін  атомаралық  ілінісу  күшін 
жеңу  керек  болса,  ал  құрамында  ақаулар  бар  кристалда  ығысу  аз  күш 
әсерінен атомдар тобының жылжуы арқылы өтеді. 
Темірдің  микрокристаллының  беріктігі  дислокация  тығыздығына 
байланысты. Дислокация саны өскен сайын металл беріктігі азаяды, бірақ 
дислокация  саны  өте  көп  болғанда  олар  бір-біріне  кедергі  жасап  темір 
беріктігін арттырады. 
 
 
 
Сурет 12. Дислокациялар 

а
шеттік; 

б
винтті 
 
Металл  беріктігін  екі  жолмен  өсіруге  болады:  біріншісі  -  кристалл 
құрылымындағы ақаулар санын азайтып, идеалды құрылымға жақындату; 
екіншісі  -  кристалл  торларын  бағыттап  өзгерту  және  дислокация 
тығыздығын  арттыру,  мысалға  -  легірлеу,  алдын-ала  созымдылық 
деформациялар түзеу. т.б. 

21 
 
 
Сурет 13. Поликристаллдың ығысуы 
 
Темір поликристаллының жұмыс істеуі 
Темір  поликристаллындағы  созылымдық  қозғалыстар  жанама  кернеу 
әсерінен кристалл түйіршіктерінің ығысуы арқылы өтеді (сурет 13). Темір 
поликристаллы  әртүрлі  бағытта  орналасқан  кристаллдық  торлы 
түйіршіктерден  тұрады,  сол  себепті  монокристаллға  қарағанда  ығысуы 
қиындау,  беріктігі  артықтау.  Бейберекет  орналасқан  көп  санды  темір 
түйіршіктері,  материалдың  серпімді  жұмыс  істеу  кезінде  изотропты 
материал  секілді  жұмыс  істейді.  Созымдылық  деформация  дами 
бастағанда,  бейберекет  түйіршіктердің  арасынан  жанама  кернеудің  ең 
үлкен  шамасы  әсер  ететін  және  түйіршіктердің  ығысуына  ыңғайлы 
жазықтықтар  кездеседі.  Осы  жазықтықтар  арқылы  ең  интенсивті 
созылымдылық ығысулар өтеді. 
 
Болаттың жұмыс істеуі 
 
 
 
Сурет 14. Болаттың созылу диаграммасы 
а – темір монокристаллы; б – темірдің поликристаллы; в - беріктігі кәдімгі 
болат; г - беріктігі жоғары болат; д - беріктігі аса жоғары болат 
 

22 
Болат құрылымдығы темір түйіршіктерінің (ферритті) ығысуына берік 
түйірлер  -  перлиттер  қарсыласады,  сол  себепті  болаттың  (Ст.3)  созылу 
диаграммасы  суретте  келтірілген  (сурет  14).  Бірінші  сатыда  созылған 
үлгіге  кернеу  мен  деформация  арасында  тура  пропорциялық  қатынас 
сақталады,  созылу  деформациялары  атом  торларының  серпімді  өзгеруі 
арқылы  пайда  болады,  бұл  болаттың  пропорция  шегіне  дейін  жалғасады. 
Сыртқы  күш  әсері  тоқтағанда  сыналып  тұрған  үлгі  өзінің  бастапқы 
өлшемдеріне қайта оралады. 
Жүктердің  өсуіне  сәйкес  дислокациялар  феррит  түйіршіктерінің 
кейбіреулері  ығыса  бастайды,  кернеу  мен  деформация  дамиды,  сөйтіп 
деформация кернеуге қарағанда тезірек өседі. Кернеулердің одан ары өсуі 
феррит  түйіршіктерінің  ығысу  сызықтар  санын  өсіруге,  сөйтіп  сыналып 
тұрған  үлгіге  тұрақты  кернеуде  үлкен  деформациялардың  дамуына  әкеп 
аққыштық  жазықтығын  тудырады.  Болаттың  бұл  жұмыс  істеу 
сатысындағы  кернеу  -  «аққыштық  шегі»  деп  аталады.  Аққыштық 
жазықтың ұзындығы аз көміртекті және аз легірленген болаттар үшін 1,5 - 
2%  жетеді.  Деформациялардың  дамуы  серпімді  және  феррит 
түйіршіктерінде  қайтпайтын  ығысу  арқылы  жүреді.  Сыртқы  күш  әсері 
тоқтаған  кезде,  үлгіні  серпімді  деформация  бөлініп  орнына  келіп, 
созылымдылық  деформация  орнына  келмей  қалдық  деформация  құрайды. 
Деформацияның  одан  әрі  өсуі  үшін  феррит  түйіршіктеріндегі  ығысулар 
перлит  түйіршіктерін  айналып,  немесе  перлит  құрылымының  әлсіз  жерінен 
жарып  өтеді,  сөйтіп  ортақ  ығысу  жазықтары  пайда  болады,  ал  бұл  үшін 
кернеудің өсуі қажет. 
Беріктігі  жоғары  және  аса  жоғары  болаттар  - 
құрамындағы  карбидтер  мен  нитридтер  феррит 
түйіршіктердің  ішінде  олардың  араларында  орналасып 
феррит 
түйіршіктеріндей 
ығысулар 
қосымша 
қарсылықтар  көрсетеді.  Сөйтіп  олардың  беріктігін 
арттырады.  Сыртқы  күш  әсерінен  материалдың 
аққыштық жазықтығынан кейінгі қарсыласуы «өзін - өзі 
беріктендіру  сатысы»  -  деп  аталады.  Бұл  сатыда 
материал  серпімді-созылымдылы  жағдайда  жұмыс 
істейді.  Созу  кезінде  бойлық  деформациялармен  қатар, 
көлденең деформациялар да пайда болады, сөйтіп кернеу 
шамасы  болаттың  уақытша  қарсыласуына  жақындаған 
кезінде  үлгінің  қима  ауданын  кішірейтіп  «мойын» 
түзейді.  «Мойын»  түзелген  үлгіде  кернеу  шамасы  тез 
өсіп, үлгі үзіледі. 
Ұзын  аққыштық  жазықтығы  тек  аз  көміртекті 
болаттарға  ғана  тән,  басқа  беріктігі  жоғары  және  аса 
жоғары болаттардың созылу диаграммасында аққыштық 
Сурет 15. Жылжу  
сызығының өту  
орнындағы болаттың 
микроқұрылымы 

23 
жазықтығы  кездеспейді.  Бұл  болаттар  үшін  -  аққыштық  шегі  -  0,2% 
салыстырмалы деформацияға сәйкес кернеу мәніне тең етіп қабылданады. 
Аз  көміртекті  болаттардың  аққыштық  шегінен  уақытша  қарсыласуына 
дейінгі  жұмыс  істеу  қоры 


6
,
0

в
т


  өте  үлкен,  сол  себепті  іс  жүзінде 
болаттың  созылымдылық  қасиеттерін  пайдалануға  болады,  ал  беріктігі  аса 
жоғары  болаттардың  жұмыс  істеу  қоры 


8
,
0

в
т


  өте  аз,  сол  себепті 
олардың созылымдылық қасиеттерін шектеу қажет. 
Барлық  прокатты  болаттардың  серпімділік  сатыда  жұмыс  істегендегі 
серпімділік модулі 
МПа
Е
5
10
06
,
2


 - тең.  
Екі  өсті  жүктеу  кезінде  металдың  созылымдылық  жағдайға  өтуі  екі 
кернеулердің  мәндеріне,  ара  қатынастарына  байланысты.  Бір  мағыналы  екі 
өсті жүктеу кезінде (
2
1
,


 
тең болғанда) және кернеулер қимада бір қалыпты 
таралып  өскенде  созылымдылық  деформациялар  көлбеу  жазықтықтар 
бойынша  бір  өсті  кернеулі  жағдайлар  кезіндегідей  дамиды  (сурет  16 
а
). 
Егерде  кернеулер  (
0
;
0
2
1




)  екі  бағытта  әсер  ететін  болса,  онда 
созылымдылық  деформациялар  сыналып  жатқан  үлгіге  перпендикуляр 
жазықтықта  бір  өсті  кернеулі  кезінен  ертерек  пайда  болады.  Сығатын  және 
созатын  кернеулер  модулдері  тең  болса 


2
1



,  созылымдылық 
деформациялар жанама кернеулер әсерінен (таза ығысу) пайда болады (сурет 
16 
б
). Жанама кернеулер шамасы бір өсті созатын кернеулердің жартысына 
тең, бұл беріктіктің үшінші теориясына - ең үлкен жанама кернеу теориясына 
жатады. 
 
 
Сурет 16. Әр түрлі кернеулер әсер еткендегі иілімділік деформациялар 
а
) екіөстік жүктеу; б) бір бағытта созу, екінші бағытта сығу; 
 в) кернеулердің бірқалыпсыз таралуы 
 
Кернеулер  бірқалыпты  таралғанда  үлгі  бөліктерінің  ығысуына  серпімді 
аймақтар қарсыласады, бұл сәтте созылымдылық деформациялар еркін дами 
алмайтындықтан  болаттың  аққыштық  шегінің  шамасы  өседі,  эксперимент 
нәтижелері жазық қима туралы гипотезаның орындалатынын көрсетеді. 

24 
Күрделі жүктеу кезінде, әсіресе жүктеу бағыттары өзгеріп тұрса, немесе 
бір  бағыттағы  кернеулер  екінші  бағыттағы  кернеулер  арасындағы 
пропорциялар  сақталмай  өссе,  материалдар  созылымдылық  сатыға  жанама 
кернеулер  теориясына  сәйкес  өтеді.  Егерде  сыналатын  үлгідегі  кернеулерді 
біреуі  аққыштық  шегіне  жетсе,  содан  кейін  екінші  бағыттағы  кернеу  әсер 
ететін болса, созылымдылық деформациялар екінші кернеу аққыштық шегіне 
жеткеннен  соң  пайда  болады,  оған  дейін  материал  серпімді  сатыда  жұмыс 
істейді.  Бір  бағыттағы  созылымдылық  деформация  материалдың  екінші 
бағытта  жұмыс  істеуіне  әсер  етпейді  (сурет  17
а
).  Егерде  бір  бағытта 
созылған үлгі аққыштық шегіне жеткеннен соң екінші бағытта сығылса, бұл 
бағытта  созылымдылық  деформациялар  тезірек  дамиды  (сурет  17 
б
). 
Зерттеулердің  көрсетуі  бойынша,  материалдың  серпімді  жағдайдан 
созылымдылық жағдайға өтуі үшін  беріктік теориясы - энергетика теориясы 
бойынша жазуға болады.  
 
 
 
Сурет 17. Күрделі жүктеу кезіндегі деформациялар дамуы.  
Екі бағытта ретті жүктеу кезіндегі 



 диаграммасы 
а
) бір белгідегі кернеу; б) әр түрлі белгідегі кернеулер 
 
Болаттың  аққыштық  шектері  мен  уақытша  қарсыласулары  қоршаған 
ортаның  температураларына  байланысты  өзгереді.  Теріс  температурада 
олардың  шамалары  өзара  жақындайды  да,  ал  созылымдылық  қасиеттері 
нашарлайды.  Температура  жоғарылағанда  t  =  100°  -  200°C  кезіде  болаттың 
аққыштық шектері мен уақытша қарсыласулары өзгермейді. Температура t= 
400°-500°C  жоғарылаған  кезінде  болаттың  аққыштық  шектері  мен  уақытша 
қарсыласулары көп кемиді, ал t= 600°C - тең болғанда олардың шамасы нөлге 
жетіп, болат жүк көтеру мүмкіндігінен айрылады. 

жүктеу/скачать 7,41 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: