Konstrukcja stalowa będzie poddawana różnym formom oddziaływania (obciążenie, nierównomierne osiadanie fundamentu, temperatura itp.) w procesie użytkowania, dlatego stal powinna charakteryzować się dobrymi właściwościami mechanicznymi (wytrzymałość, plastyczność, udarność) i wydajnością przetwórczą ( obróbka na zimno i na gorąco oraz wydajność spawania), aby zapewnić bezpieczeństwo i niezawodność konstrukcji. Istnieje wiele rodzajów stali i tylko kilka spełnia wymagania konstrukcji stalowych, np. Q235 w stali węglowej, l6Mn w stali niskostopowej, stal manganowo-wanadowa 20 (20MnV) na śruby o dużej wytrzymałości itp.
Wskaźniki wydajności
1. Siła
Wskaźnik wytrzymałości stali opiera się na granicy plastyczności stali, która może zmniejszyć ciężar konstrukcji, zaoszczędzić stal i obniżyć koszty. Wytrzymałość na rozciąganie σu to maksymalne naprężenie, jakie stal może wytrzymać przed zniszczeniem, a konstrukcja w tym czasie traci swoje właściwości użytkowe z powodu dużego odkształcenia plastycznego, ale odkształcenie konstrukcyjne jest duże, ale nie zapadło się, co spełnia wymagania konstrukcji w zakresie wytrzymałości rzadkie trzęsienia ziemi. Wielkość wartości σu/σy można uznać za parametr rezerwy wytrzymałości stali.
2. Plastyczność
Plastyczność stali ogólnie odnosi się do tej właściwości, że po przekroczeniu naprężenia granicy plastyczności następuje znaczne odkształcenie plastyczne bez pękania. Głównymi wskaźnikami mierzącymi zdolność stali do odkształcenia plastycznego są wydłużenie δ i skurcz przekroju ψ.
3. Wydajność gięcia na zimno
Wydajność stali przy zginaniu na zimno jest miarą odporności stali na pęknięcia, gdy jest ona zginana w temperaturze pokojowej w celu wytworzenia odkształcenia plastycznego. Wydajność zginania stali na zimno polega na zastosowaniu testu zginania na zimno w celu sprawdzenia odporności stali na odkształcenie zginające, aby wytrzymać określony stopień zginania.
4. Odporność na uderzenia
Udarność stali odnosi się do zdolności stali do pochłaniania mechanicznej energii kinetycznej podczas pękania pod obciążeniem udarowym i jest właściwością mechaniczną mierzącą odporność stali na obciążenie udarowe, które może prowadzić do kruchego pękania z powodu niskiej temperatury i koncentracji naprężeń . Ogólnie rzecz biorąc, wskaźnik udarności stali uzyskuje się poprzez próbę udarności standardowych próbek.
5. Wydajność spawania
Wydajność spawania stali odnosi się do złącza spawanego o dobrej wydajności uzyskanej w warunkach określonego procesu spawania. Wydajność spawania można podzielić na dwa typy: wydajność spawania w procesie spawania i wydajność spawania w wydajności użytkowej. Wydajność spawania w procesie spawania odnosi się do wrażliwości spoiny i metalu w pobliżu spoiny podczas procesu spawania bez pęknięć termicznych lub chłodzenia bez pęknięć skurczowych chłodzących. Dobra wydajność spawania oznacza, że w pewnych warunkach procesu spawania metal spoiny i pobliski metal nieszlachetny nie spowodują pęknięć. Wydajność spawania pod względem użytkowym odnosi się do udarności spoiny i ciągliwości strefy wpływu ciepła, a właściwości mechaniczne spoiny i stali w strefie wpływu ciepła muszą być nie niższe niż właściwości mechaniczne metalu nieszlachetnego. Chiny przyjmują metodę testowania wydajności spawania w procesie spawania, a także przyjmują metodę testowania wydajności spawania w charakterze zastosowania.
6. Trwałość
Na trwałość stali wpływa wiele czynników. Przede wszystkim odporność stali na korozję jest słaba i należy podjąć środki ochronne, aby zapobiec korozji i rdzewieniu stali. Środki ochronne obejmują: regularną konserwację farby stalowej, stosowanie stali ocynkowanej, stosowanie kwasów, zasad, soli i innych czynników silnie korozyjnych, stosowanie specjalnych środków ochronnych, takich jak konstrukcja platformy morskiej z zastosowaniem środków „ochrony anodowej” aby zapobiec korozji płaszcza, przymocowany do wlewka cynkowego płaszcza, elektrolit z wody morskiej automatycznie spowoduje korozję wlewka cynku, aby osiągnąć funkcję ochrony płaszcza stalowego. Po drugie, ponieważ wytrzymałość stali na uszkodzenia w wysokiej temperaturze i obciążeniu długotrwałym jest znacznie niższa niż wytrzymałość krótkotrwała, należy określić trwałą wytrzymałość stali w długotrwałej wysokiej temperaturze. Stal automatycznie twardnieje i z biegiem czasu staje się krucha, co nazywa się „starzeniem”. Należy zbadać udarność stali pod obciążeniem w niskiej temperaturze.