Stal to stop żelaza z węglem, którą ze względu na zastosowanie dzieli się na konstrukcyjną, narzędziową i specjalną. Najpopularniejsza branża, w której wykorzystywany jest ten stop to budownictwo. Z powodu swoich cech, jakimi są: zwiększona wytrzymałość i spawalność czy odporność na korozję, architektura jest nierozerwalnie ze stalą związana. Aby uniknąć awarii w przyszłości, powszechną praktyką w trakcie budowy jest badanie naprężeń stali.
Naprężenia własne
Naprężenie to wielkość sił, które wpływają na przedmiot powodując deformację. Istnieją jego rodzaje: rozciągające, ściskające, objętościowe i ścinające. Podczas spawania za pomocą płomienia gazowego, promienia laserowego, strumienia plazmy czy wiązki elektronów, element jest poddawany zarówno procesom cieplnym jak i przemianom strukturalnym. Takie procesy to nagrzewanie i chłodzenie (są to temperatury często bardzo skrajne). W takiej sytuacji właściwości mechaniczne się zmieniają. Po ochłodzeniu jednak stal powinna wrócić do swoich pierwotnych właściwości. Ponadto stal powinna: odpowiadać próbom gięcia i skręcania, nie wykazywać zbyt dużej wrażliwości na korozję naprężeniową oraz wykazywać odpowiednią wytrzymałość zmęczeniową. Nierównomierne nagrzewanie może prowadzić do odkształceń, które dzielimy na: spawalnicze, poprzeczne, podłużne, kątowe. Są one niekorzystne, tak samo jak naprężenia spawalnicze. Aby ograniczyć ich oddziaływania można wykorzystać wiele sposobów projektowo-technologicznych.
Diagnostyka naprężeń
Aby zapobiegać awariom oraz zwiększyć bezpieczeństwo stali prowadzone są badania naprężeń. Aktualnie są one dosyć szybkie i niedrogie, co pozwala na zapobieganie poważniejszym nieprzyjemnym skutkom w przyszłości. Na rynku możemy znaleźć różne metody celem diagnostyki naprężeń, jednak każda metoda pozwala na kompleksową ocenę stanu wszelkich urządzeń technicznych pod względem także degradacji mikrostruktury oraz występujących nieciągłości takich jak np. pęknięcia. Przykładowe metody to takie, które wykorzystują zjawiska fizyczne związane z procesem oddziaływania pola magnetycznego na dany materiał. Jeśli stal jest magnetyczna to jest to efekt emisji magnetoakustycznej, a w przypadku stali niemagnetycznej efekt prądów wirowych. Takie metody wykorzystywane są na przykład w firmie: https://nntlab.com/badania-diagnostyczne/
Istnieją też inne metody takie jak: replik, mikroskopii przenośnej, wykorzystujące specyficzne właściwości procesu propagacji fal ultradźwiękowych. Niezależnie od tego, którą metodę wybierzemy to diagnostyka naprężeń i odkształceń w materiale jest niezwykle istotną sprawą i pozwala na uniknięcie przykrych skutków podczas budowy.
