Требования к материалам

Страницы: 1 2 3 4

Современная технология постройки металлических корпусов судов предусматривает использование многочисленных операций: механической, газовой или плазменной резки, холодной и горячей гибки, правки (холодной и с подогревом), сварки, каждая из которых может повлиять на свойства металла. Неметаллические материалы также обрабатывают резанием, сваривают, склеивают, приготовляют из компонентов перед использованием. Следовательно, все они: и металлы, и неметаллы — должны обладать совокупностью регламентируемых свойств, позволяющих изготовлять требуемые изделия заданного качества с наименьшими затратами при обработке. Не должны образовываться горячие и холодные трещины, выколы, технологические надрезы, заусенцы и т. п.

Кроме того, изменение структуры и механических свойств стали, вызванное нагревом и пластической деформацией при технологическом воздействии, должно быть минимальным, не вызывающим недопустимого для эксплуатации изменения прочности, пластичности, вязкости. Совокупность подобных требований и нормативов определяет технологичность материала. Иногда используют понятие обрабатываемости, идентичное технологичности и устанавливающее фактическое изменение свойств материала после обработки. Технологичность и обрабатываемость проверяются рядом испытаний, повторяющих или имитирующих реальные способы обработки. Часто проводятся целые комплексы испытаний, дополняющих одно другое.

Среди технологических испытаний металлов следует отметить проверку литейных свойств; испытания деформируемости загибом образцов, при осадке, отбортовке, перегибе; проверку свариваемости, паяемости, обрабатываемости резанием. Лакокрасочные материалы проверяют на рабочую вязкость, маслоемкость, укрывистость и др.

Технологичность материала оценивают также стоимостью всех процессов, связанных с его изготовлением и переработкой в изделие, иными словами, материал должен быть экономичным. Экономичность определяется на всех стадиях создания изделия путем сопоставительных расчетов. Например, при выборе сталей обычной и повышенной прочности и распределении их в корпусе судна, когда применение материала повышенной прочности не оговорено Правилами Регистра СССР или не продиктовано эксплуатационной необходимостью, изменение строительной стоимости судна составляет ΔC=GпSп—G0S0=GпΔS—S0ΔG, где Gп — масса металлического корпуса, полностью построенного из стали повышенной прочности; G0— масса металлического корпуса, построенного из стали обычной прочности; Sп и S0 — оптовые цены сталей повышенной и обычной прочности соответственно. При современном уровне цен и допустимом выигрыше в массе ΔC всегда больше 0, т. е. строительная стоимость с применением стали повышенной прочности всегда возрастает, но величина вздорожания не должна быть безграничной, для чего и нужна оценка экономичности материала. Стоимость возрастает еще и потому, что с уменьшением толщины связей, выполненных из стали повышенной прочности, определяющим становится обеспечение устойчивости и жесткости конструкций, ведущее к уменьшению шпации основного набора.

Трудоемкость одинаковых операций обработки материалов с разными характеристиками механических свойств также неодинакова. Так, трудоемкость правки листов одних и тех же размеров из углеродистых сталей с σт — 240 МПа в 1,4— 1,25 раза ниже трудоемкости правки листов из стали с от = 400 МПа. Разница в трудоемкости гибки, тепловой обработки, пневматической рубки для тех же сталей определяется отношением   1,11.

Таким образом, помимо оценки физико-механических свойств материалов необходимо учитывать способы переработки материалов в изделия при реально существующих технологиях изготовления последних.