建筑鋼材上- 劉貞鵬 鋼 材的化學(xué)成 分 鋼 材的分類 鋼 材的技術(shù)性04課件講解

主講教師劉貞鵬建筑鋼材（上）鋼材的化學(xué)成分鋼材的分類鋼材的技術(shù)性能主講教師劉貞鵬建筑鋼材（上）鋼材的化學(xué)成分鋼材的分類鋼材的技術(shù)性能經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展離不開鋼材的貢獻(xiàn)如何區(qū)分的，又具有怎樣的技術(shù)性質(zhì)呢？建筑鋼材（上）建筑鋼材主要是指：鋼材抗拉、抗壓、抗沖擊性能好，可加工性能好，可切割、可焊接和鉚接，裝配方便；但易于銹蝕。建筑鋼材（上）用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型鋼（如角鋼、工字鋼、槽鋼等）、鋼板、鋼管；用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋、鋼絲、鋼絞線以及鋼纖維等。鋼材的化學(xué)成分鋼材的化學(xué)成分鐵碳其他元素主要元素0.02%～2.06%生產(chǎn)鋼不可避免元素：Si、Mn、P、S、N…Si、Mn、Ti、V、Ni、Nb及稀土元素生產(chǎn)鋼不可避免元素專門加入的合金元素鋼材的分類鋼材的分類按化學(xué)成分分類按質(zhì)量（品質(zhì)）分類按冶煉時(shí)脫氧程度分類按用途分類按化學(xué)成分分類鋼材的分類碳素鋼（含碳量）合金鋼（合金元素含量）含碳量＜0.25％低碳鋼含碳量在0.25％～0.6％中碳鋼含碳量＞0.6％高碳鋼合金元素＜5％低合金鋼合金元素5％～10％中合金鋼合金元素＞10％高合金鋼按質(zhì)量(品質(zhì))分類鋼材的分類（含硫量）（含磷量）普通鋼優(yōu)質(zhì)鋼鋼號(hào)后加“A”高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼鋼號(hào)后加“E”特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼按冶煉時(shí)脫氧程度分類鋼材的分類脫氧原因：煉鋼過(guò)程中，部分鐵重新被氧化成氧化鐵，澆筑鋼錠前須用鋁、硅鐵、錳鐵等進(jìn)行脫氧。脫氧不充分，代號(hào)“F”，質(zhì)量較差沸騰鋼脫氧充分，代號(hào)“Z”，質(zhì)量較好鎮(zhèn)靜鋼介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼，代號(hào)“b”，質(zhì)量介于F、Ｚ半鎮(zhèn)靜鋼脫氧徹底，代號(hào)“TZ”，質(zhì)量最好特殊鎮(zhèn)靜鋼按用途分類鋼材的分類建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)械制造（低、中碳鋼）結(jié)構(gòu)鋼各種工具（高碳鋼）工具鋼不銹鋼（具各種特殊的物理化學(xué)性質(zhì)）特殊鋼工程常用鋼種：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼中的低碳鋼（含碳量＜0.25%）普通合金結(jié)構(gòu)鋼中的低合金鋼（合金元素總含量＜5%）鋼材的技術(shù)性能抗拉性能、沖擊韌性、耐疲勞性冷彎性能、焊接性能力學(xué)性能工藝性能鋼材的技術(shù)性能是建筑鋼材最重要的力學(xué)性能?？估阅茕摬牡募夹g(shù)性能OA：彈性階段拉伸過(guò)程分四個(gè)階段：AB：屈服階段BC：強(qiáng)化階段CD：頸縮階段屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之比：鋼材的技術(shù)性能反映鋼材的利用率和結(jié)構(gòu)安全可靠程度：建筑結(jié)構(gòu)鋼合理的屈強(qiáng)比一般為0.60～0.75。屈強(qiáng)比屈強(qiáng)比越小，其結(jié)構(gòu)的安全可靠程度越高；屈強(qiáng)比過(guò)小，鋼材強(qiáng)度的利用率偏低，造成鋼材浪費(fèi)。Q235鋼材的屈強(qiáng)比為0.58～0.63；普通的合金鋼的屈強(qiáng)比在0.67～0.75之間。鋼材的技術(shù)性能lo——試件原始標(biāo)距長(zhǎng)度，mm伸長(zhǎng)率：塑性指標(biāo)l1

——試件拉斷后測(cè)定出伸長(zhǎng)后標(biāo)距部分的長(zhǎng)度，mm意義：δ值越大，塑性增強(qiáng)，可避免結(jié)構(gòu)過(guò)早破壞；加工性增強(qiáng)，安全性增強(qiáng)。δ值有兩種：δ5

——

l0=5d0；δ10

——

l0=10d0。鋼材的技術(shù)性能沖擊韌性：鋼材抵抗沖擊荷載的能力試件缺口處單位截面積上所消耗的功，計(jì)作αk，J/cm2。αk值愈大，鋼材的沖擊韌性愈好。F——試件斷口處的截面積Ak

——沖斷試件所消耗的功鋼材的技術(shù)性能沖擊韌性：鋼材抵抗沖擊荷載的能力鋼材沖擊韌性與溫度的關(guān)系：αk值與試驗(yàn)溫度有關(guān)。常溫時(shí)沖擊韌性較高，破壞時(shí)呈韌性破壞。溫度低于某值時(shí)，αk大幅度下降，脆性斷裂，這種性質(zhì)稱為鋼材的冷脆性。承受動(dòng)荷載、負(fù)溫結(jié)構(gòu)等需檢驗(yàn)鋼材的冷脆性。αk劇烈改變的溫度區(qū)間稱為脆性轉(zhuǎn)變溫度。鋼材的技術(shù)性能耐疲勞性交變荷載反復(fù)作用下，鋼材在應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆斷破壞的現(xiàn)象，稱為疲勞破壞。鋼材在無(wú)窮次交變荷載作用下不至斷裂的最大循環(huán)應(yīng)力值，稱疲勞極限，實(shí)測(cè)時(shí)常以2×106次應(yīng)力循環(huán)為基準(zhǔn)。鋼材的技術(shù)性能冷彎性能

常溫下所能承受的彎曲程度。將試件彎曲至規(guī)定角度(90°或180°)觀察其彎曲部位是否有裂紋、起層或斷裂現(xiàn)象，如無(wú)，則為合格。鋼材的技術(shù)性能冷彎性能

彎曲角度越大，彎心直徑對(duì)試件厚度(直徑)比值越小，則表示鋼材的冷彎性能越好。冷彎試驗(yàn)意義：反映試件彎曲處的塑性變形，揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。也能對(duì)鋼材的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，揭示焊件受彎表面是否存在未熔合，裂縫及夾雜物等缺陷。鋼材的技術(shù)性能焊接性能焊縫及附近過(guò)熱區(qū)不產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向，焊后鋼材的強(qiáng)度不降低。含碳量增加，可焊性降低，超過(guò)0.25％，明顯