企業(yè)班建筑材料教學7課件

1、企業(yè)班建筑材料教學71第七章第七章 建筑鋼材建筑鋼材概概 論論鋼的特性鋼的特性優(yōu)點優(yōu)點品質均勻致密品質均勻致密,抗拉和抗壓強度都很高抗拉和抗壓強度都很高具有良好的塑性和韌性具有良好的塑性和韌性,能經(jīng)受沖擊和振動荷載能經(jīng)受沖擊和振動荷載.具有很好的加工性能具有很好的加工性能企業(yè)班建筑材料教學72缺缺 點點v 易銹蝕易銹蝕v 維修費用大維修費用大v 能耗大能耗大,成本高成本高企業(yè)班建筑材料教學73鋼的冶煉加工與分類鋼的冶煉加工與分類冶煉：就是將生鐵在煉鋼爐中，經(jīng)高溫氧化作用，冶煉：就是將生鐵在煉鋼爐中，經(jīng)高溫氧化作用，減少生鐵中碳及硫、磷等有害雜質含量，以提高減少生鐵中碳及硫、磷等有害雜質含量，以

2、提高鋼的技術性質和質量鋼的技術性質和質量企業(yè)班建筑材料教學74根據(jù)煉鋼設備不同分為根據(jù)煉鋼設備不同分為轉爐煉鋼法轉爐煉鋼法平爐煉鋼法平爐煉鋼法電弧爐煉鋼法電弧爐煉鋼法企業(yè)班建筑材料教學75鋼的加工鋼的加工鑄錠鑄錠脫氧：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼脫氧：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼壓力加工：熱加工、冷加工壓力加工：熱加工、冷加工.企業(yè)班建筑材料教學76鋼的分類鋼的分類按化學成分分：碳素鋼按化學成分分：碳素鋼 合金鋼合金鋼按質量分：普通碳素鋼按質量分：普通碳素鋼 優(yōu)質碳素鋼優(yōu)質碳素鋼 高合金鋼高合金鋼按用途分：結構鋼按用途分：結構鋼 工具鋼工具鋼 特殊鋼特殊鋼企業(yè)班建筑材料教學77金屬的微觀結構及鋼材的化

3、學組成金屬的微觀結構及鋼材的化學組成金屬的微觀結構金屬的微觀結構金屬的晶體結構金屬的晶體結構金屬鍵結合，無方向性和飽和性，是金屬材料具強度和金屬鍵結合，無方向性和飽和性，是金屬材料具強度和延展性的根本原因。延展性的根本原因。三種類型：三種類型：fcc、bcc、hcp企業(yè)班建筑材料教學78金屬晶體結構中的缺陷金屬晶體結構中的缺陷點缺陷點缺陷線缺陷線缺陷面缺陷面缺陷企業(yè)班建筑材料教學79金屬強化的微觀機理金屬強化的微觀機理細晶強化細晶強化固熔強化固熔強化彌散強化彌散強化變形強化變形強化企業(yè)班建筑材料教學710鋼材的化學組成鋼材的化學組成碳：碳：(是決定性因素是決定性因素)含碳量含碳量1%,隨含碳量

4、增加隨含碳量增加,除硬度增加外除硬度增加外,強度強度.塑性塑性.韌韌性下降性下降,冷脆性增強冷脆性增強,抵抗大氣腐蝕性能下降抵抗大氣腐蝕性能下降企業(yè)班建筑材料教學711硅硅:(有益元素有益元素)含量一般在含量一般在1%以內以內,可提高強度可提高強度,對塑性和韌性沒有明顯影響對塑性和韌性沒有明顯影響.含量超過含量超過1%時時,冷脆性增加冷脆性增加,可焊性變差可焊性變差.錳錳:(有益元素有益元素)含量為含量為0.8%1%時時,可顯著提高強度和硬度可顯著提高強度和硬度 含量大于含量大于1%時時,塑性及韌性有所下降塑性及韌性有所下降,可焊性變差可焊性變差;企業(yè)班建筑材料教學712磷：磷：(有害元素有害

5、元素)產(chǎn)生冷脆性產(chǎn)生冷脆性硫：硫：(有害元素有害元素)產(chǎn)生熱脆性產(chǎn)生熱脆性氧、氮氧、氮(有害元素有害元素)降低鋼材的塑性和韌性降低鋼材的塑性和韌性,以及冷彎性能和可焊性能以及冷彎性能和可焊性能企業(yè)班建筑材料教學713鋁、鈦、釩、鈮：鋁、鈦、釩、鈮：改善鋼的組織改善鋼的組織,細化晶粒細化晶粒,顯著提高強度和改善韌性顯著提高強度和改善韌性企業(yè)班建筑材料教學714鋼材的技術性質鋼材的技術性質拉伸性能拉伸性能v彈性階段彈性階段:oa階段階段,荷載較小荷載較小,應力與應變成正比應力與應變成正比, 當卸去外力當卸去外力,試件能恢復到原狀試件能恢復到原狀.p表示彈性極限表示彈性極限v 屈服階段屈服階段:ab

6、階段階段,應力與應變不成正比例應力與應變不成正比例,應力應力在很小范圍內波動在很小范圍內波動,應變仍繼續(xù)上升應變仍繼續(xù)上升,產(chǎn)生明顯塑性變形產(chǎn)生明顯塑性變形.屈強比小屈強比小,安全性大安全性大;過小過小,則不夠經(jīng)濟則不夠經(jīng)濟.屈強比應為屈強比應為0.600.75企業(yè)班建筑材料教學715v強化階段強化階段:bc階段階段,內部組織重新建立了新的平衡內部組織重新建立了新的平衡,又恢復了抵抗外力的能力又恢復了抵抗外力的能力,變形繼續(xù)發(fā)展。變形繼續(xù)發(fā)展。bv頸縮階段頸縮階段:cd階段階段,某一薄弱環(huán)節(jié)斷面開始顯著縮某一薄弱環(huán)節(jié)斷面開始顯著縮小小,應變迅速增大應變迅速增大,應力隨之下降應力隨之下降,斷裂斷

7、裂.斷裂伸長率斷裂伸長率:=(l1-lo)/lox100%=15%30% 低碳鋼低碳鋼2%5% 塑性材料如銅塑性材料如銅.鐵鐵伸長率與標距有關伸長率與標距有關 510企業(yè)班建筑材料教學716沖擊韌性沖擊韌性抵抗沖擊荷栽而不破壞的能力抵抗沖擊荷栽而不破壞的能力求求kk值低值低,脆性材料脆性材料,破壞時無明顯變形破壞時無明顯變形,斷口平齊斷口平齊k值高值高,韌性材料韌性材料,斷口呈灰色纖維狀斷口呈灰色纖維狀與鋼材中磷與鋼材中磷.硫含量硫含量,組織組織,環(huán)境溫度環(huán)境溫度,解釋冷脆性解釋冷脆性.企業(yè)班建筑材料教學717疲勞強度疲勞強度鋼材承受交變荷載的作用下鋼材承受交變荷載的作用下,可以在遠低于屈服強

8、度時突然破壞可以在遠低于屈服強度時突然破壞用疲勞強度表示用疲勞強度表示,指試件在交變荷載作用下指試件在交變荷載作用下,不發(fā)生疲勞破壞的不發(fā)生疲勞破壞的最大應力最大應力.鋼材承受鋼材承受1x107次交變荷載時不發(fā)生破壞所能承受次交變荷載時不發(fā)生破壞所能承受最大應力為疲勞強度最大應力為疲勞強度企業(yè)班建筑材料教學718破壞原因破壞原因內部組織狀態(tài)內部組織狀態(tài),成分偏析成分偏析,夾雜物多少夾雜物多少,其它各種缺陷其它各種缺陷截面的變化截面的變化,表面光潔度及內應力大小表面光潔度及內應力大小應力較高點或缺陷點應力較高點或缺陷點-細微裂縫細微裂縫-裂縫裂縫,尖縫應力集中尖縫應力集中-發(fā)展破壞發(fā)展破壞企業(yè)班

9、建筑材料教學719硬硬 度度金屬材料抵抗硬物壓入表面的能力金屬材料抵抗硬物壓入表面的能力,即對局部塑性變形即對局部塑性變形;是熱處理工件質量檢查的一項重要指標是熱處理工件質量檢查的一項重要指標壓入法測壓入法測hb企業(yè)班建筑材料教學720冷彎性能冷彎性能定義定義:鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力.指標以試件彎曲角度指標以試件彎曲角度及彎心直徑及彎心直徑d與鋼材厚度與鋼材厚度a比值比值d/a試驗試驗:彎曲處外表面無裂紋彎曲處外表面無裂紋.裂縫或裂斷現(xiàn)象裂縫或裂斷現(xiàn)象值越大值越大,d/a越小越小,冷彎性能要求越高冷彎性能要求越高冷彎性能反映在靜荷載下塑性指標冷彎性能反映在

10、靜荷載下塑性指標,局部不均勻變形局部不均勻變形,更不利條件下的塑性變形更不利條件下的塑性變形,更嚴格檢驗更嚴格檢驗.企業(yè)班建筑材料教學721冷加工性能及其時效處理冷加工性能及其時效處理冷加工冷加工:在常溫下對鋼材進行加工在常溫下對鋼材進行加工,如冷拉如冷拉.冷拔冷拔.冷扭冷扭使強度使強度.硬度提高硬度提高,冷作強化冷作強化冷拉冷拉:在常溫下拉伸在常溫下拉伸,使其產(chǎn)生塑性變形使其產(chǎn)生塑性變形,增加鋼材長度增加鋼材長度(4%10%)節(jié)省鋼材節(jié)省鋼材采用控制冷拉率或控制應力或雙控采用控制冷拉率或控制應力或雙控冷拔冷拔:在常溫下將鋼材通過硬質合金拔絲模孔強行拉拔在常溫下將鋼材通過硬質合金拔絲?？讖娦欣?/p>

11、拔,由于?？字睆铰孕∮阡摻钪睆接捎谀？字睆铰孕∮阡摻钪睆?使鋼筋不僅受拉使鋼筋不僅受拉,同時還同時還受周圍擠壓受周圍擠壓,強度大大提高強度大大提高企業(yè)班建筑材料教學722時效處理時效處理:鋼材經(jīng)冷加工后鋼材經(jīng)冷加工后,在常溫下擱置在常溫下擱置1520天或加熱天或加熱至至100200度保持度保持2小時左右小時左右,鋼的屈服強度鋼的屈服強度.抗拉強度及抗拉強度及硬度進一步提高硬度進一步提高,塑塑.韌性降低韌性降低節(jié)約鋼材節(jié)約鋼材,但對于受動力荷載作用或經(jīng)常處于中溫條件但對于受動力荷載作用或經(jīng)常處于中溫條件下鋼結構下鋼結構,應使用時效敏感性小的材料應使用時效敏感性小的材料企業(yè)班建筑材料教學723鋼材

12、的熱處理鋼材的熱處理目的、為了減少冷加工中所產(chǎn)生的各種缺陷目的、為了減少冷加工中所產(chǎn)生的各種缺陷工藝：退火、正火、淬火、回火及離子注入等工藝：退火、正火、淬火、回火及離子注入等企業(yè)班建筑材料教學724焊焊 接接方法方法電弧焊電弧焊鋼結構、電渣壓力焊鋼結構、電渣壓力焊鋼筋鋼筋檢驗方法：取樣試件試驗和原位非破損檢測檢驗方法：取樣試件試驗和原位非破損檢測企業(yè)班建筑材料教學725鋼材的防火鋼材的防火危害：溫度升高，持久強度將顯著下降危害：溫度升高，持久強度將顯著下降措施：預防包覆，如：防火板、涂刷防火涂料措施：預防包覆，如：防火板、涂刷防火涂料企業(yè)班建筑材料教學726v 應力腐蝕應力腐蝕鋼材腐蝕鋼材腐蝕v 化學腐蝕化學腐蝕v 電化學腐蝕電化學腐蝕企業(yè)班建筑材料教學727銹蝕的防止銹蝕的防止保護層法保護層法合金法合金法企業(yè)班建筑材料教學728建筑鋼材的標準與選用建筑鋼材的標準與選用碳素結構鋼碳素結構鋼:牌號表示牌號表示技術要求技術要求各類牌號鋼材的性能和用途各類牌號鋼材的性能和用途企業(yè)班建筑材料教學729低合金高強度結構鋼低合金高強度結構鋼牌號表示牌號表示標準和選用標準和選用企業(yè)班建筑材料教學730鋼結構用鋼材鋼結構用鋼材