《建筑钢材》PPT课件

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1、第八章      建筑钢材钢材在建筑工程中与其它结构材料相比所具有的特性：1．轻质高强2．韧性好、抗冲击能力强、抗拉强度高3．可焊接、铆接、易于装配4．外表轻巧、华美、具有光泽5．易腐6．耐火性差§1钢的冶炼及分类一．钢的冶炼铁矿石铁水（块）合金钢水钢水钢锭钢坯钢材二．分类（一）按钢种分1．按冶炼方法分平炉钢氧气转炉钢电弧炉钢按炼钢炉类型分按脱氧程度分半镇静钢bZ沸腾钢F镇静钢Z2．按化学成份分碳素钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢高碳钢C>0.6%中碳钢C:0.25～0.6%低碳钢C≤0.25%合金钢低合金钢合金元素总含量<5.0%

2、中合金钢合金元素总含量5.0～10%高合金钢合金元素总含量>10%普通钢P≤0.045%,S≤0.050%优质钢P≤0.035%,S≤0.035%高级优质钢P≤0.025%,S≤0.025%特级优质钢P≤0.025%,S≤0.015%3．按钢的品质（质量）分（二）按用途分结构钢碳素结构钢合金结构钢工具钢碳素工具钢合金工具钢高速工具钢特殊性能钢角钢槽钢工字钢圆钢方钢六角钢(三)按钢材分盘圆光圆带肋螺纹钢绞线厚板中板薄板普通钢管无缝钢管1．型钢2．钢筋3．钢板4．钢管§2钢材的主要技术性能钢材的主要技术性能屈服强度及抗拉强度强度疲劳强

3、度力学性能冲击韧性硬度塑性变形变形性弹性变形使用性能物理性能化学性能冷弯性热处理可焊性工艺性能一．力学性能（一）强度（拉伸）1．o→p→e段——弹性阶段1）o→p比例阶段σp——比例极限E——弹性模量2）p→e弹性阶段σe——弹性极限2．e→s上→s下段——屈服阶段σs下——屈服强度S—屈服点3．s下→b段——增强阶段σb——极限抗拉强度4．b→c段——断裂阶段（颈缩阶段）σ0.2——条件屈服强度合理屈强比：Fsb=0.60—0.75屈强比反映钢材利用率和安全可靠程度的指标（二）塑性1．塑性变形：表示钢材在外力作用下产生塑性变形而

4、不破坏的能力。2．表示方法——伸长率δ、断面收缩率ψ2）断面收缩率ψ1）伸长率δ（三）冲击韧性1．定义：钢材抵抗冲击荷载的能力2．表示方法——冲击韧性值3．影响因素化学成分冶炼质量试件表面质量冷加工及时效温度冷脆性脆性转变温度（四）疲劳强度1．定义：疲劳破坏：钢材在交变荷载的反复作用下，往往在应力远小于其屈服强度时就发生脆性断裂而破坏，这种现象称为钢材的疲劳破坏。疲劳强度：钢材在交变应力作用下，于规定的循环次数（周期基数）内不发生断裂所能承受的最大应力。疲劳极限强度：钢材在无穷次交变荷载作用下而不至引起断裂的最大循环应力值。（五）

5、硬度1．定义钢材表面抵抗硬物压入产生局部变形的能力，即对局部塑性变形的能力。2．测定方法1）布氏法：以压痕面积来计算硬度2）洛氏法：以压痕深度来计算硬度二．工艺性能（一）冷弯性1．定义：钢材在常温下承受弯曲变形而不破坏的能力。2．表示：弯曲角，弯心直径：3．实际意义：（二）焊接性能1．焊接的基本方法1）电弧焊2）接触对焊2．影响因素1）钢材本身的焊接性能2）焊接工艺3）焊条材料3．焊接后检验§3影响钢材性能的主要因素一、钢材的化学成分及其对钢材性能的影响二．钢材的组织及其对钢材性能的影响（一）钢材的晶体结构（二）显微组织1、纯铁在

6、不同温度下的晶体结构2、钢的显微组织固溶体（Fe中固溶着微量C）化合物（Fe和C结合成Fe3C）—渗碳体机械混合物（固溶体和化合物的混合物）C溶于α-Fe—铁素体C溶于γ-Fe—奥氏体—珠光体§4钢材的冷加工时效与热处理一、冷加工强化与时效处理的概念1、冷加工强化将钢材于常温下进行冷加工，使之产生一定的塑性变形，屈服强度明显提高，塑性和韧性有所降低，弹性模量降低，这个过程称为钢材的冷加工强化。2、时效处理将经过冷加工的钢材，于常温下放置15-20天（自然时效）或加热到100-200℃并保持一定时间后（人工时效），钢材的屈服强度将进

7、一步提高，极限抗拉强度也提高，塑性和韧性降低，弹性模量恢复，这个过程称为时效处理。二、钢材冷加工时效在工程中的应用与效果1、冷拉控制参数（冷拉率、冷拉应力）、时效方式2、提高经济效益3、简化施工工序4、注意事项三、钢材的热处理1、定义按照一定的制度，将钢材加热到一定的温度，在此温度下保持一定的时间，再以一定的速度和方式进行冷却，以使钢材内部晶体组织和显微结构按要求进行改变，或消除钢中的内应力，从而获得人们所需要的机械力学性能，这一过程就称为钢材的热处理。2、热处理方式淬火加热到相变温度以上，保持一段时间，迅速冷却σs,HB提高δ、

8、αK降低回火淬火后加热到相变温度以下保持一段时间，缓慢或迅速冷却HB降低δ、αK恢复退火加热到相变温度以上，保持相当时间，退火炉中缓慢冷却HB降低δ、αK升高正火加热到相变温度以上，保持相当时间，空气中缓慢冷却σs,HB提高δ较退火小加热保温淬火正