Proiectarea unei Coloane cu Talere

I. Clasificarea si standardizarea otelurilor carbon

Exista mai multe criterii de clasificare a otelurilor carbon: dupa structura de echilibru (hipoeutectoide, eutectoide si hipereutectoide); dupa procedeul de elaborare (de convertizor, oteluri Martin, oteluri de cuptor electric, etc.); dupa metodele de obtinere a semifabricatelor (oteluri turnate sau oteluri deformate plastic); dupa duritate, dupa destinatie etc.

Oteluri carbon de constructie turnate în piese.

Oteluri carbon :

-de constructie :

-turnate in piese ( SR ISO 3755 :1994)

-deformate plastic : - de uz general : -obsnuite (STAS 500-80)

-de calitate (STAS 880-88)

-cu destinatie precizata : -pentru automate

-pentru arcuri

-pentru tevi

-pentru cazane

-pentru armarea betonului

-de scule : -de uz general

STAS 1700-90 -cu destinatie precisa

STAS 7382-88

În SR ISO 3755:1994, SR ISO 9477:1994, SR EN 10283:1999 sunt prevazute marci de astfel de oteluri, simbolizate cu grupul de litere OT, urmat de un numar ce reprezinta rezistenta minima la rupere exprimata în N/mm2 si de cifrele 1, 2 sau 3, care înseamna clasa de calitate, astfel:

OT400, OT450, OT500, OT550, OT600, OT700.

Otelurile cu continut foarte mic de carbon si cu continut de (P+S)% 0,02...0,03%, datorita permeabilitatii magnetice mari si pierderilor mici prin histerzis sunt destinate pentru turnarea pieselor si a miezurilor pentru motoare electrice.

Otelurile turnate având continut mic de carbon (sub 0,25%C) au tenacitate bunasi sunt folosite pentru turnarea pieselor solicitate la soc.

Aceste oteluri se utilizeaza pentru turnarea unor piese care lucreaza în

conditii de frictiune: roti de tractiune, tavalugi, etc.

Otelurile cu continut mediu de carbon (0,25...0,55C%) au fluiditatea considerabil marita, fapt pentru care sunt utilizate la turnarea unei game largi de piese: roti dintate, volanti. Pentru aceste oteluri se impune un continut maxim de sulf de 0,02...0,03%, iar continutul de carbon este stabilit în functie de rezistenta mecanica impusasi de

tratamentul termic care va fi aplicat.

Otelurile cu continut mare de carbon (0,55...2%C) sunt destinate turnarii pieselor care lucreaza în conditii de uzura abraziva intensa fara solicitari puternice la soc: roti dintate, falci de mori pentru macinarea carbunelui etc.

Oteluri carbon laminate pentru constructii de uz general.

Otelurile carbon laminate obisnuite sunt obtinute prin laminarea lingourilor, elaborate fara pretentii prea mari, în care elementele însotitoare se afla spre limitele superioare admise.

Ele au un pret de cost mai scazut si proprietati tehnologice bune (prelucrabilitate prin schiere, capacitate de deformare plastica, sudabilitate). Caracteristicile lor mecanice raspund unei game largi de utilizare cum ar fi: structuri metalice sau din beton armat pentru constructii civile, industriale, agrozootehnice, poduri, turle, schele, sine de cale ferata, material rulant si rutier, piloni, stâlpi etc.

Rezistenta la rupere a acestor oteluri are valori situate între 310 si 710 N/mm2, limita de curgere este de 240...360 N/mm2, iar tenacitatea este garantata numai la temperaturi de pâna la -20°C.

În functie de destinatie, producatorul livreaza aceste oteluri cu rezistenta marita la coroziune atmosferica cu granulatie mai finasi cu capacitate superioara de îndoire la rece.

Simbolizarea acestor oteluri cuprinde grupul de litere OL, care înseamna otel carbon de constructii laminat obisnuit, urmat de un grup de cifre care reprezinta rezistenta minima la rupere prin tractiune în daN/mm2. Aceste oteluri se elaboreaza în functie de compozitia chimica si de proprietatile impuse în stare calmata, necalmatasi semicalmata. STAS 500/2-80 indica 10 marci de oteluri laminate obisnuite: OL30, OL32, OL34, OL37, OL42, OL44, OL50, OL52, OL60, OL70. Aceste oteluri sunt utilizate în mod curent în constructii metalice, la care nu se impun conditii de prelucrare termica, fapt pentru care ele nu sunt indicate

pentru tratamente termice sau termochimice.

Otelurile carbon de calitate si otelurile carbon superioare sunt oteluri carbon superioare laminate, elaborate îngrijit, la care sunt garantate compozitia chimica si caracteristicile mecanice. Cantitatea de elemente însotitoare este mai mica decât în otelurile carbon obisnuite.

Otelurile carbon de calitate sunt destinate pentru piesele tratate termic sau termochimic, utilizate în constructii de masini, care sunt supuse unor solicitari mecanice mari. În functie de procentul de carbon, aceste oteluri pot fi:

-pentru cementare - maximum 0,25%C

-pentru îmbunatatire (acele oteluri care sunt supuse unor tratamente termice cum sunt calirea urmata de revenire înalta) - cele care au 0,25%...0,65%C.

Simbolizarea acestor oteluri este formata din grupul de litere OLC, care înseamna otel carbon laminat de calitate, urmat de un numar -10, 15, ,60 - care reprezinta proportia de carbon în sutimi de procente; de exemplu, otelul OLC50 contine 0,5%C, fiind deci un otel de îmbunatatire. Daca dupa grupul de cifre urmeaza litera X, simbolizarea indica marci de

oteluri carbon superioare.

În otelurile carbon de calitate sulful si fosforul sunt limitate la maximum 0,04%, iar în otelurile superioare, aceste elemente nu trebuie sa depaseasca 0,035%. Atât otelurile carbon de calitate, cât si otelurile carbon superioare se livreaza sub forma de semifabricate (bare, profiluri, table, piese forjate etc.) în stare normalizata sau îmbunatatita. STAS 88088

indica urmatoarele marci de oteluri carbon de calitate si superioare: OLC8, OLC10, OLC10X, OLC15, OLC15X, OLC20, OLC20X, OLC25, OLC25X, OLC30, OLC35, OLC40, OLC45, OLC50, OLC55, OLC60.

Rezistenta la rupere a otelurilor carbon de calitate este cuprinsa între 340

si 700 N/mm2, iar alungirea este 14... 31% Otelurile carbon de calitate si superioare se utilizeaza în fabricarea de piese si organe de masini cu solicitare mecanica medie si mare. Astfel otelurile OLC10, OLC15, OLC20 se folosesc la confectionarea de piese de dimensiuni mici, cementate sau cianizate, solicitate la uzura. Marcile OLC25, OLC30, OLC35, OLC40 si OLC45 se utilizeaza în stare normalizata sau îmbunatatita, pentru executarea de organe de masini slab, mediu, si puternic solicitate cum sunt: axe, buloane, suruburile, rotile dintate, arborii drepti, arborii cotiti, axele cu came etc.

Marcile OLC50, OLC55, OLC60 se recomanda a se utiliza în stare normalizata sau îmbunatatita pentru confectionarea unor piese puternic solicitate: roti dintate, arbori, bolturi, cilindri de laminor, excentrice, bucse elastice precum si pentru diferite scule (caliber, sabloane, cutite pentru taiere la cald etc.).

Oteluri carbon laminate pentru constructii, cu destinatie

precizata. Oteluri pentru automate (STAS 1350-89) sunt oteluri laminate la cald sau trase la rece cu sectiune rotunda, patrata sau hexagonala care au continut mare de fosfor si sunt destinate prelucrarii prin aschiere cu viteze mari, pe masini-unelte automate. Aschile care se

obtin sunt sfarâmicioase. Ele sunt simbolizate prin grupul de litere AUT (de la automate), urmat de un numar care indica continutul mediu de carbon exprimat în sutimi de procente. Standardul indica cinci marci de oteluri pentru automate: AUT9, AUT12, AUT20, AUT30 si AUT40 Mn, pentru care este specificatasi prezenta unei cantitati sporite de mangan.

Tot din aceasta categorie face parte si otelul OL56Pb care are un adaos mai mare de plumb în scopul sfarâmarii aschiilor.

Oteluri pentru arcuri (STAS 795-87). Simbolizarea acestor oteluri carbon pentru arcuri este formata din grupul de litere OLC urmat de un numar care indica continutul mediu de carbon exprimat în sutimi de procente si de litera “A” (arc). În standard sunt prevazute marcile: OLC55A, OLC65A, OLC70A, OLC75A, OLC85A OLC90A; celelalte marci fac referire la oteluri aliate cu siliciu, crom si vanadiu având aceeasi destinatie. Cantitatea de carbon în aceste oteluri variaza între 0,40 si 0,9% C.