Materialanforderungen für Stahlkonstruktionen – ROYAL GROUP

1. Stärke
Der Festigkeitsindex von Stahl setzt sich aus Elastizitätsgrenze, Streckgrenze und Zuggrenze zusammen. Die Konstruktion basiert auf der Streckgrenze des Stahls. Eine hohe Streckgrenze kann das Gewicht der Konstruktion reduzieren, Stahl einsparen und die Kosten senken. Die Zugfestigkeit ist die maximale Spannung, der Stahl standhalten kann, bevor er versagt. Zu diesem Zeitpunkt verliert die Konstruktion aufgrund plastischer Verformung ihre Leistungsfähigkeit. Die Verformung der Konstruktion ist jedoch groß und kollabiert nicht, wodurch die Anforderungen an die strukturelle Widerstandsfähigkeit gegen seltene Erdbeben erfüllt werden sollten.
2. Plastizität
Die Plastizität von Stahl bezeichnet im Allgemeinen die Eigenschaft, dass sich Stahl nach Überschreiten der Streckgrenze stark plastisch verformen kann, ohne zu brechen. Die wichtigsten Kennwerte für die plastische Verformungsfähigkeit von Stahl sind Dehnung und Querschnittsschrumpfung.
3. Kaltbiegeleistung
Die Kaltbiegeeigenschaft von Stahl ist ein Maß für die Rissbeständigkeit von Stahl bei plastischer Verformung im Biegeprozess bei Normaltemperatur. Die Kaltbiegeeigenschaft von Stahl dient der Prüfung der Biegeverformungseigenschaft von Stahl unter einem bestimmten Biegegrad durch Kaltbiegeexperimente.
4. Schlagzähigkeit
Die Schlagzähigkeit von Stahl beschreibt die Fähigkeit des Stahls, unter Stoßbelastung mechanische kinetische Energie beim Bruch zu absorbieren. Sie ist eine mechanische Eigenschaft, die die Widerstandsfähigkeit des Stahls gegenüber Stoßbelastungen misst und aufgrund niedriger Temperaturen und Spannungskonzentrationen zu Sprödbrüchen führen kann. Der Schlagzähigkeitsindex von Stahl wird üblicherweise durch Schlagprüfungen an Standardproben ermittelt.
5. Schweißleistung
Die Schweißleistung von Stahl bezieht sich auf die Schweißverbindung mit guter Leistung, die unter konstanten Schweißprozessbedingungen erzielt wird. Die Schweißleistung kann in zwei Arten unterteilt werden: die Schweißleistung im Schweißprozess und die Schweißleistung im Gebrauch. Die Schweißleistung im Schweißprozess bezieht sich auf die Empfindlichkeit, dass während des Schweißvorgangs keine thermischen Risse oder Abkühlungsschrumpfungsrisse in der Schweißnaht und im Metall um die Schweißnaht herum auftreten. Gute Schweißleistung bedeutet, dass unter bestimmten Schweißprozessbedingungen keine Risse im Schweißmetall und dem benachbarten Grundmetall auftreten. Die Schweißleistung in Bezug auf die Gebrauchsleistung bezieht sich auf die Schlagzähigkeit der Schweißnaht und die Duktilitätseigenschaft in der Wärmeeinflusszone. Es ist erforderlich, dass die mechanischen Eigenschaften des Stahls in der Schweiß- und Wärmeeinflusszone nicht schlechter sind als die des Grundmaterials. In unserem Land werden dieselben Schweißleistungsprüfverfahren für den Schweißprozess und dieselben Gebrauchseigenschaften angewendet.
6. Haltbarkeit
Die Haltbarkeit von Stahl wird von vielen Faktoren beeinflusst. Zunächst einmal ist die Korrosionsbeständigkeit von Stahl gering und es sind Schutzmaßnahmen erforderlich, um Korrosion und Rost zu verhindern. Zu den Schutzmaßnahmen zählen: regelmäßiges Auftragen der Stahlfarbe, Verwendung von verzinktem Stahl, Beständigkeit gegen Säuren, Laugen, Salze und andere stark korrosive Medien sowie spezielle Schutzmaßnahmen. Beispielsweise werden bei Offshore-Plattformen Anodenschutzmaßnahmen eingesetzt, um Korrosion der Ummantelung zu verhindern. Auf der Ummantelung befestigte Zinkbarren und Seewasserelektrolyte korrodieren die Zinkbarren automatisch, um die Funktion der Stahlummantelung zu schützen. Zweitens nimmt die Bruchfestigkeit von Stahl bei hohen Temperaturen und langfristiger Belastung stärker ab als die Kurzzeitfestigkeit. Die Dauerfestigkeit von Stahl bei langfristiger Hochtemperaturbelastung muss daher bestimmt werden. Stahl härtet mit der Zeit aus und wird spröde; dieses Phänomen wird als Alterung bezeichnet. Die Schlagzähigkeit von Stahl bei niedriger Temperaturbelastung sollte geprüft werden.