Почему 316L обладает лучшей устойчивостью к внешнему давлению, чем 304 и 316?
Thread Content
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем zhangjuhua 1 сентября 2018 года в 10:47. При комнатной температуре прочность материала 304 составляет 137 МПа, а у материала 316L — 120 МПа. Модуль упругости для обоих материалов одинаков, как указано в документе SW6. Если речь идет о внутреннем давлении при не слишком высокой температуре, то материал 304 предпочтительнее материала 316L. Однако при отрицательном давлении, например -0,1, согласно расчетам из документа SW6, материал 316L способен выдерживать большее внешнее давление, чем материал 304; его прочность на давление выше. Почему так происходит? -0,1 МПа, DN1200x5; расчетная длина – 2500; критическое внешнее давление, то есть способность выдерживать давление: 316L > 304 > 316 > 304L
Последнее изменение в этом посте было сделано zjq1962 3 сентября 2018 года в 08:11. По мере повышения температуры изменяется способность материала противостоять внешнему давлению.
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем fzujunru 1 сентября 2018 года в 09:51. Критическое давление, при котором происходит потеря устойчивости, не связано с допустимым напряжением материала. Значения параметра A у них одинаковы, но значение B отличается; также различается и расчетная толщина материала. Основным фактором, влияющим на эти показатели, является модуль упругости E. Если внимательно посмотреть на график B в стандарте GB150.2, можно заметить, что, например, при температуре 205 градусов значения модуля упругости для материалов 304 и 316L отличаются. Модуль упругости зависит от химического состава материала и температуры.
При разном материале различаются и параметры.
Уточним значение графика внешнего давления: A — это циркулярное сжатие деформации, B — это половина циркулярного сжатия напряжения; отношение A–B на самом деле представляет собой пропорцию между деформацией и напряжением при сжатии. При низких температурах предел прочности на сжатие у 31603 выше, чем у 30408, поэтому 316 обладает более высокой способностью противостоять внешнему давлению. Однако при высоких температурах ситуация меняется на противоположную. А допустимое напряжение для нержавеющей стали определяется на основе прочности на растяжение, поэтому его нельзя использовать в качестве ориентира для сравнения.
Большое спасибо. Я посмотрел — там есть место, где B равно 1/2·EA; в старых стандартах ASME значение m составляло 4, а сейчас B равно 2/3·EA
Да, я проверил: кривая внешнего давления осталась неизменной, но коэффициент безопасности при внешнем давлении сменился с 4 на 3. Значение b также должно быть скорректировано соответственно. Спасибо за замечание
Что касается механических свойств, то особого внимания на различия между этими материалами не уделялось; преимущественно учитывались их стойкость к коррозии и низкий углеродный содержание. Посмотрим на ваш анализ.
Внутреннее давление: материал в основном подвергается растягивающим нагрузкам. Внешнее давление: материал в основном подвергается сжимающим нагрузкам. У одного и того же материала значения напряжений, необходимых для сопротивления сжатию и прочности при сгибании, различаются. Например, у чугуна…
На предыдущих этажах кто-то ответил, что речь идет о пределе прочности при сжатии; похоже, здесь есть недопонимание. Можно посмотреть в учебнике механики материалов.
Выше была высказана ошибка в утверждении, что внешнее давление зависит от предела прочности на сжатие. Я пересмотрел этот вопрос и пришел к выводу, что здесь действительно имеется ошибка. Поясняю: для тонкостенных цилиндров внешнее давление определяется модулем упругости в тангенциальном направлении; это включает в себя как линейную, так и нелинейную фазы сгибания. Для толстостенных цилиндров внешнее давление зависит от прочности на сжатие; в этом случае кривая внешнего давления превышает определенный порог. Если объединить обе кривые, можно увидеть разницу между ними. Приветствую всех, кто хочет продолжить обсуждение
Узнал, раньше совсем не замечал.
Тангенциальная модуль упругости — это нелинейная часть кривой напряжение-деформация в её задней половине, в то время как на начальной линейной стадии E имеет постоянное значение
Малоизменчивый линейный модуль упругости E — это смещающий модуль упругости. Чтобы понять суть вопроса, не ограничиваясь графиками внешнего давления, рекомендуется обратиться к разъяснениям в ASME VIII-2 3-D.5.2
Можете прислать мне по электронной почте = стандарты технологии газонепроницаемых уплотнений API 692??? d30692@gmail.com
Как бы это сказать, для различных условий проектирования требуются разные свойства материалов. Не учитывая температуру, при внутреннем давлении на прочность материала контейнера оказывается основное влияние, а при внешнем давлении ключевым фактором является его стабильность. Материалы, устойчивые к растяжению, не обязательно устойчивы к изгибу. В общем, смысл примерно такой. Если нужно, при удобном случае расскажу подробнее :)