इस्पात संरचनाओं के लिए सामग्री की आवश्यकताएँ

उपयोग के दौरान स्टील संरचनाओं को विभिन्न प्रकार के बलों (भार, असमान नींव निपटान, तापमान परिवर्तन, आदि) के अधीन किया जाता है। इसलिए, संरचना की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले स्टील में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण (ताकत, प्लास्टिसिटी और कठोरता) और प्रसंस्करण गुण (ठंडे और गर्म काम करने और वेल्डिंग गुण) होने चाहिए। कई प्रकार के स्टील मौजूद हैं, लेकिन केवल कुछ ही स्टील संरचनाओं के लिए आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जैसे कार्बन स्टील में Q235, कम {{5}मिश्र धातु स्टील में 16Mn, और उच्च शक्ति बोल्ट के लिए 20MnV (20 मैंगनीज वैनेडियम स्टील) का उपयोग किया जाता है।

 

प्रदर्शन सूचक
1. ताकत
स्टील के ताकत संकेतकों में लोचदार सीमा σe, उपज सीमा σy, और तन्यता सीमा σu शामिल हैं। डिज़ाइन स्टील की उपज शक्ति पर आधारित है। उच्च उपज शक्ति संरचना के स्वयं के वजन को कम कर सकती है, स्टील बचा सकती है, और लागत कम कर सकती है। तन्यता ताकत σu अधिकतम तनाव है जिसे स्टील विफलता से पहले झेल सकता है। इस बिंदु पर, संरचना महत्वपूर्ण प्लास्टिक विरूपण के कारण अपनी उपयोगिता खो देती है, लेकिन दुर्लभ भूकंपों का विरोध करने की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, संरचना ढहने के बिना महत्वपूर्ण रूप से विकृत हो जाती है। σu/σy के मान को स्टील की शक्ति आरक्षित का एक पैरामीटर माना जा सकता है।

 

2. प्लास्टिसिटी
स्टील की प्लास्टिसिटी आम तौर पर तनाव के उपज बिंदु से अधिक होने के बाद बिना फ्रैक्चर के महत्वपूर्ण प्लास्टिक विरूपण से गुजरने की क्षमता को संदर्भित करती है। स्टील की प्लास्टिक विरूपण क्षमता को मापने के लिए मुख्य संकेतक बढ़ाव δ और क्षेत्र में कमी ψ हैं।

 

3. शीत झुकने का प्रदर्शन
स्टील का ठंडा झुकने का प्रदर्शन कमरे के तापमान पर झुकने के कारण होने वाले प्लास्टिक विरूपण के दौरान दरार के प्रति इसके प्रतिरोध को मापता है। स्टील के ठंडे झुकने के प्रदर्शन का परीक्षण ठंडे झुकने वाले परीक्षण द्वारा किया जाता है ताकि झुकने की एक निर्दिष्ट डिग्री के तहत इसके झुकने विरूपण प्रदर्शन को निर्धारित किया जा सके।

 

4. प्रभाव कठोरता
स्टील की प्रभाव कठोरता प्रभाव भार के तहत फ्रैक्चर के दौरान यांत्रिक गतिज ऊर्जा को अवशोषित करने की क्षमता को संदर्भित करती है। यह एक यांत्रिक गुण है जो कम तापमान और तनाव एकाग्रता के कारण प्रभाव भार और संभावित भंगुर फ्रैक्चर के लिए स्टील के प्रतिरोध को मापता है। स्टील का प्रभाव क्रूरता सूचकांक आम तौर पर मानक नमूनों पर प्रभाव परीक्षणों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

 

5. वेल्डेबिलिटी
स्टील की वेल्डेबिलिटी कुछ वेल्डिंग प्रक्रिया स्थितियों के तहत उच्च गुणवत्ता वाले वेल्डेड जोड़ों का उत्पादन करने की क्षमता को संदर्भित करती है। वेल्डेबिलिटी को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान वेल्डेबिलिटी और सेवा प्रदर्शन के संदर्भ में वेल्डेबिलिटी। वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान वेल्डेबिलिटी वेल्ड और वेल्ड के पास धातु की संवेदनशीलता को संदर्भित करती है ताकि वेल्डिंग के दौरान गर्म दरारें उत्पन्न न हों या शीतलन के दौरान सिकुड़न दरारें उत्पन्न न हों। अच्छी वेल्डेबिलिटी का मतलब है कि कुछ वेल्डिंग प्रक्रिया शर्तों के तहत, न तो वेल्ड धातु और न ही आसन्न आधार धातु में दरारें पैदा होंगी। प्रदर्शन के संदर्भ में वेल्डेबिलिटी वेल्ड पर प्रभाव की कठोरता और ताप प्रभावित क्षेत्र में लचीलापन को संदर्भित करती है, जिसके लिए आवश्यक है कि वेल्ड और ताप प्रभावित क्षेत्र में स्टील के यांत्रिक गुण आधार धातु से कम न हों। मेरा देश वेल्डिंग प्रक्रिया वेल्डेबिलिटी परीक्षण विधियों और प्रदर्शन आधारित वेल्डेबिलिटी परीक्षण विधियों दोनों का उपयोग करता है।

 

6. स्थायित्व
कई कारक स्टील के स्थायित्व को प्रभावित करते हैं। सबसे पहले, स्टील में संक्षारण प्रतिरोध कम होता है, इसलिए संक्षारण और जंग को रोकने के लिए सुरक्षात्मक उपाय किए जाने चाहिए। सुरक्षात्मक उपायों में शामिल हैं: स्टील की नियमित पेंटिंग और रखरखाव, गैल्वनाइज्ड स्टील का उपयोग करना, और एसिड, क्षार और लवण जैसे मजबूत संक्षारक मीडिया की उपस्थिति में विशेष सुरक्षात्मक उपायों को नियोजित करना। उदाहरण के लिए, अपतटीय प्लेटफ़ॉर्म संरचनाएं जैकेट में जस्ता सिल्लियां लगाकर, जैकेट संरचना के क्षरण को रोकने के लिए "एनोडिक सुरक्षा" उपायों का उपयोग करती हैं। समुद्री जल इलेक्ट्रोलाइट स्वचालित रूप से पहले जस्ता सिल्लियों को संक्षारित करेगा, इस प्रकार स्टील जैकेट संरचना की रक्षा करेगा। दूसरे, क्योंकि उच्च तापमान और लंबी अवधि के भार के तहत स्टील की फ्रैक्चर ताकत इसकी छोटी अवधि की ताकत की तुलना में काफी कम है, लंबे समय तक उच्च तापमान स्थितियों के तहत स्टील की दीर्घकालिक ताकत निर्धारित की जानी चाहिए। समय के साथ स्टील स्वचालित रूप से कठोर और भंगुर हो जाता है, जिसे "उम्र बढ़ने" के रूप में जाना जाता है। कम तापमान भार के तहत स्टील की प्रभाव कठोरता का भी परीक्षण किया जाना चाहिए।