KONSTRUKCE Media, s. r. o.Com4In Group
ISSN 1803-8441
English - Google Translate Česky - Překladač Google French - Google Translate Italian - Google Translate German - Google Translate Polish - Google Translate Spanish - Google Translate Swedish - Google Translate   |   Přihlásit se   
Nacházíte se:  Úvod    Zajímavosti    Hodnocení materiálových vlastností vzorků plechů z dolních pásnic silničních a železničních mostů ČR

Hodnocení materiálových vlastností vzorků plechů z dolních pásnic silničních a železničních mostů ČR

Publikováno: 12.7.2010
Rubrika: Zajímavosti, Materiály

V letech 2008–2009 byl společností MOTT MACDONALD Praha, spol. s r. o. řešen pro ministerstvo dopravy v programu „Bezpečná a ekonomická doprava“ výzkumný úkol  1F82C/012/910 „Hodnocení zbytkové životnosti hlavních ocelových částí mostních konstrukcí z ocelí se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi.“ V rámci tohoto projektu bylo v akreditovaných laboratořích společnosti materiálový a metalurgický výzkum s. r. o. provedeno hodnocení 10 ks vzorků plechů z dolních pásnic silničních a železničních mostů v ČR s různým stupněm korozního napadení povrchu.

Všechny hodnocené dolní pásnice měly být vyrobeny z oceli 15 127 (ATMOFIX B). V tomto článku jsou shrnuty výsledky kontrolního chemického rozboru materiálů dodaných vzorků a výsledky hodnocení meze kluzu (Re) a meze pevnosti (Rm) z výsledků penetračních testů.

KONTROLNÍ CHEMICKÝ ROZBOR MATERIÁLŮ DODANÝCH VZORKŮ
V tab. I je uveden předpis pro chemické složení oceli AMFOFIX B [1] a výsledky kontrolního chemického rozboru materiálů vzorků označených 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 a 11. Kontrolní chemický rozbor byl proveden v Chemické laboratoři společnosti, Zkušební laboratoři č. 1300.2, akreditované ČIA.

Oceli ATMOFIX B odpovídají chemickým složením pouze vzorky materiálů č. 1, 4, 8, 9 a 10. Vzorky oceli 3, 6, 7, 11 odpovídají chemickým složením oceli ATMOXIX A. Vzorky č. 2 a č. 6 obsahují významně vyšší obsah Cu, který neodpovídá ani oceli ATMOFIX A ani oceli ATMOFIX B. Kontrolní chemické složení vzorku č. 2 však odpovídá spíše oceli ATMOFIX A, kontrolní chemické složení vzorku 6 pak odpovídá spíše oceli ATMOFIX B.

STANOVENÍ Re A Rm Z VÝSLEDKŮ PENETRAČNÍCH TESTŮ PŘI LABORATORNÍ TEPLOTĚ
Až na vzorek č. 11 byly rozměry vzorků odebraných z dolních pásnic tak malé, že nebylo možno stanovit meze kluzu a meze pevnosti materiálů na základě výsledků tahových zkoušek provedených na standardizovaných zkušebních tělesech. Meze pevnosti a meze kluzu materiálů byly proto u všech vzorků stanoveny na základě výsledků penetračních testů.

Princip penetračního testu a postup pro stanovení meze kluzu a meze pevnosti na základě výsledků penetračních testů jsou podrobně popsány v [2, 3, 4]. Materiál pro výrobu zkušebních těles pro penetrační testy (disky o Ø 8 mm a tloušťce 0,5 mm) byl odebrán z podpovrchové vrstvy jednotlivých plechů tak, aby byl simulován odběr zkušebního materiálu pomocí odběrového zařízení SSamTM-2 [2]. Pro každý materiál byly meze kluzu a meze pevnosti stanoveny z korelačních závislostí na základě výsledků tří penetračních testů.

Pro porovnání byla u každého materiálu na jednom náhodně zvoleném vzorku po penetračním testu změřena tvrdost HV10 a z tabulek pro převod tvrdosti na mez pevnosti [5] odečtena mez pevnosti. Meze kluzu a meze pevnosti stanovené na základě výsledků penetračních testů jsou uvedeny v tab. II.

Tab. I – Předpis pro chemické složení oceli ATMOFIX B a výsledky kontrolního chemického rozboru materiálů sledovaných vzorků [vah. %]

  C Mn Si Cr Ni Cu P S Nb V Al
Atm. A (Předpis) max. 0,12 0,30 - 1,00 0,25 - 0,75 0,50 - 1,25 0,30 - 0,60 0,30 - 0,55 0,06 - 0,15 max. 0,04 - - min. 0,01
Atm. B (Předpis) 0,10 - 0,17 0,90 - 1,20 0,20 - 0,45 0,40 - 0,80 0,30 - 0,60 0,30 - 0,55 max. 0,04 max. 0,04 0,02 - 0,06 0,02 - 0,06 min. 0,01
vz. č. 1 0,16 1,05 0,35 0,57 0,37 0,35 0,012 0,013 0,06 0,08 0,043
vz. č. 2 0,13 0,70 0,29 0,94 0,39 0,80 0,090 0,025   <0,01  
vz. č. 3 0,12 0,63 0,37 1,04 0,41 0,46 0,091 0,025   0,01  
vz. č. 4 0,15 0,97 0,28 0,48 0,53 0,34 0,012 0,030 0,04 0,05 0,023
vz. č. 6 0,16 1,07 0,26 0,60 0,39 0,85 0,012 0,019   0,06  
vz. č. 7 0,12 0,96 0,20 0,81 0,42 0,48 0,062 0,018   <0,01  
vz. č. 8 0,14 1,00 0,20 0,50 0,37 0,40 0,012 0,018 0,04 0,05 0,021
vz. č. 9 0,15 0,93 0,25 0,54 0,32 0,46 0,012 0,016 0,03 0,04 0,017
vz. č. 10 0,16 1,06 0,38 0,58 0,36 0,35 0,012 0,014 0,06 0,08 0,045
vz. č. 11 0,12 0,65 0,49 0,96 0,34 0,38 0,099 0,018 <0,01 <0,01 0,058

Tab. II – Meze pevnosti a meze kluzu stanovené z výsledků penetračních testů

Vzorek č. Materiál Tloušťka plechu [mm] Re [MPa] Rm [MPa] Vyhovuje požad. [1]
1 ATMOFIX B 30 389±35 543±8 ano
2 ATMOFIX A 5 387±35 554±8 ano
3 ATMOFIX A 5 418±35 565±8 ano
4 ATMOFIX B 25 354±35 522±8 ? Re
6 ATMOFIX B 15 413±35 554±8 ano
7 ATMOFIX A 11 344±35 537±8 ? Re
8 ATMOFIX B 35 430±35 537±8 ano
9 ATMOFIX B 35 407±35 624±8 ano
10 ATMOFIX B 28 403±35 552±8 ano
11 ATMOFIX A 11 402±35 545±8 ano

Tab. III – Porovnání mezí pevnosti stanovených z měření tvrdosti a z výsledků penetračních testů

Číslo vzorku Tvrdost HV10 Rm stanovená z HV10 Rm stanovená z penetrač. testů
1 174 558 543±8
2 176 562 554±8
3 181 579 565±8
4 164 526 522±8
6 166 535 554±8
7 174 558 537±8
8 172 551 537±8
9 185 595 624±8
10 173 553 552±8
11 172 551 545±8

V tab. III jsou pak porovnány meze pevnosti stanovené z výsledků penetračních testů a z měření tvrdosti HV10. Z výsledků uvedených v tab. III je zřejmá velmi dobrá shoda mezi pevnostmi stanovenými z měření tvrdosti a z výsledků penetračních testů. Velikost vzorku č. 11 umožnila stanovit mechanické vlastnosti nejen na základě výsledků penetračních testů, ale umožnila stanovit mez kluzu, mez pevnosti, tažnost a kontrakci zkouškou tahem na standardizovaném zkušebním tělese o Ø 6 mm a déle stanovit vrubovou houževnatost na zkušebním tělese Charpy s V vrubem při teplotě –20 °C. Výsledky získané na standardizované zkušební tyči jsou ve velmi dobré shodě s výsledky získanými z penetračních testů.

ZÁVĚR
Z provedených hodnocení materiálových vlastností vyplynuly následující závěry:

  1. Oceli ATMOFIX B odpovídají chemickým složením pouze vzorky materiálů č. 1, 4, 8, 9 a 10. Vzorky oceli 3, 6, 7, 11 odpovídají chemickým složením oceli ATMOFIX A. Vzorky č. 2 a č. 6 obsahují významně vyšší obsah Cu, který neodpovídá ani oceli ATMOFIX  A ani oceli ATMOFIX B. Kontrolní chemické složení vzorku č. 2však odpovídá spíše oceli ATMOFIX A, kontrolní chemické složení vzorku 6 pak odpovídá spíše oceli ATMOFIX B.
  2. Ocel ATMOFIX A byla použita pro výrobu pásnic o tloušťce menší než 12 mm.
  3. Meze kluzu i meze pevnosti materiálů posuzovaných vzorků vyhovují požadavkům na mechanické charakteristiky ocelí ATMOFIX A a ATMOFIX B uvedené v tab. 5 práce [1].
  4. U vzorku č. 11 byly materiálové vlastnosti stanoveny jak pomocí standardizovaných zkušebních těles, tak na základě výsledků penetračních testů. Výsledky získané oběma metodami se liší nevýznamně.

LITERATURA:
[1] POŠVÁŘOVÁ, M.: Technické podmínky TP 197 Mosty a konstrukce pozemních komunikací z patinujících ocelí, 1. díl: monografie. MOTT MACDONALD Praha, spol. s r. o., 2008, počet stran 106.
[2] Small Punch Test Method for Metallic Materials. CWA (CEN Workshop Agreement) 15627:2007 D/E/F, December 2007.
[3] MATOCHA, K.- FILIP, M.: Příklady použití penetračních testů pro hodnocení mechanických vlastností ocelových konstrukcí. In: Sborník X. konference Ocelové konstrukce 2008, s. 7, Karlova Studánka 2008, ISBN: 978-80-86604-37-4.
[4] MATOCHA, K.- PURMENSKÝ, J.: The Evaluation of Materials Properties of in-Service Components by Small Punch Tests. Journal of KONES Powertrain and transport, Vol. 16, No. 4, p. 315, ISSN 1231-4005. [5] ISO/CD 18265 Metallic materials – Conversion of hardness values, 2000-02-18.

 

Bookmark
Ohodnoďte článek:

NEJčtenější souvisejicí články (v posledních 30-ti dnech)

Řízení železniční dopravy 1. částŘízení železniční dopravy 1. část (140x)
Článek se ve dvou dílech zabývá řízením železniční dopravy. Problematika řízení železniční dopravy je v rámci jednotlivý...
Asfaltové směsi a vrstvy mostních vozovek – revize ČSN 73 6242 (117x)
V oblasti mostních asfaltových konstrukčních vrstev, které zahrnují ochranné vrstvy izolací a kryt vozovky musela být no...
Řízení železniční dopravy – 2. částŘízení železniční dopravy – 2. část (101x)
Druhá část článku z oboru železniční dopravy, zabývajícího se konkrétně tématem jejího řízení, vysvětluje základní aspek...

NEJlépe hodnocené související články

Oprava železničního svršku na trati Velký Osek – KolínOprava železničního svršku na trati Velký Osek – Kolín (5 b.)
Na 6,5 kilometru dlouhém mezistaničním úseku dvoukolejné trati stavbaři odstranili vady snižující komfortní užívání trat...
„Vyznávám vědecký přístup ke stavebnictví. Když se nic neděje, jsem nervózní,“„Vyznávám vědecký přístup ke stavebnictví. Když se nic neděje, jsem nervózní,“ (5 b.)
říká v rozhovoru pro Silnice železnice Radim Čáp, ředitel divize 4 Metrostavu a zároveň člen představenstva, který má na...
Obchvat Opavy s kompozitním zábradlím MEAObchvat Opavy s kompozitním zábradlím MEA (5 b.)
Nově budovaný severní obchvat Opavy (I/11 Opava, severní obchvat - východní část) má výrazně ulevit dopravní situaci v m...

NEJdiskutovanější související články

Brána do nebes: Železobetonový obloukový most přes Vltavu v PodolskuBrána do nebes: Železobetonový obloukový most přes Vltavu v Podolsku (5x)
Původní most v obci Podolsko postavený v letech 1847 – 1848 přestal počátkem dvacátých let minulého století vyhovovat do...
Na silnice míří nová svodidlaNa silnice míří nová svodidla (4x)
ArcelorMittal Ostrava prostřednictvím své dceřiné společnosti ArcelorMittal Distribution Solutions Czech Republic pokrač...
NÁZOR: „Vnější pražský okruh se stane alfou a omegou tranzitní přepravy na území ČR“NÁZOR: „Vnější pražský okruh se stane alfou a omegou tranzitní přepravy na území ČR“ (4x)
„Vnější pražský okruh se stane alfou a omegou tranzitní přepravy na území ČR,“ řekl Ing. Marcel Rückl, porad...

Server Vodohospodářské stavby

Rekonstrukce Vodního díla Nechranice

Rekonstrukce Vodního díla Nechranice