结构用钢的发展现况与未来展望课件.ppt

《结构用钢的发展现况与未来展望课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、結構用鋼的發展現況與未來展望1.鋼板生產製程簡介2.結構用鋼板的基本性質要求3.結構用鋼的發展現況4.結構用鋼的未來展望1.鋼板生產製程簡介鋼鐵與其他材料之比較相對於鋁、塑膠等新興材料，鋼鐵材料除了比重較重外，其他性能均較優異。產品性質鋼鐵鋁塑膠強度(MPa)/比重450/7.8350/2.7250/1.8成形性伸長率4530-塑性應變比值2.00.8-加工硬化指數0.220.3-艾力生值(mm)11.09.5-應用特性*耐衝擊性542耐火性542輕量化254耐久性5541(差)←→5(佳)回收率(%)95900鋼鐵材料性質的追求目

2、標理論最高值34000MPa{110}<001>rm=5.11<100>2.15TeslaE111=2.73x105MPa4000MPa2.50.251.9(GOES)1.76(NOES)2.2x105MPa5000MPa3.00.302.0(GOES)1.8(NOES)2.4x105MPa降伏強度rvaluenvalue磁通密度楊氏系數目前實用最高值開發中產品目標值水準性質※實用產品性質與理論值之間仍具極大的差距。鋼板的製造流程煉鐵煉鋼熱軋延鋼鐵的生產流程高爐煉鐵轉爐煉鋼鋼胚連鑄軋延成形將鐵礦還原成鐵水(C>4%雜質多質脆)去除鐵

3、水中雜質並調整成分將鋼液澆鑄成鋼胚將鋼胚加工成各種形狀成品鋼板產品之應用Taipei101tower(508m)高強度鋼板的產製-TMCP製程(Thermo-MechanicalControlProcessing)晶粒細化晶粒細化+變態強化高強度鋼板組織結構溫度傳統製程TMCP製程沃斯田鐵再結晶區鋼胚再熱溫度沃斯田鐵非再結晶區沃斯田鐵+肥粒鐵正常化溫度Ar3Ar1肥粒鐵+波來鐵(+變韌鐵)一般軋延正常化溫度控制軋延加速冷卻ACC再結晶區非再結晶區一般軋延TMCP製程0.500.200.300.40TS,MPa400500600700

4、Ceq,%NormalrollingcontrolrollingAcceleratedcooling不同製程條件下，TS與Ceq之相互關係TMCP在相同的成份可增加強度與低溫韌性TMCP降低碳含量與合金添加量，可提高銲接性(降低預熱溫度)。2.結構用鋼板的基本性質要求結構用鋼之性質要求---強度、韌性與銲接性強度--所謂強度是指鋼材單位面積所能承載的外力，此性質通常以拉伸試驗來加以量測。對結構用鋼而言，經由拉伸試驗可得到三個鋼材的基本性質:降伏強度(YieldStrength)、抗拉強度(TensileStrength)與伸長率(E

5、longation)。一般結構用鋼常以強度等級來加以區分命名，ASTM規範中通常以降伏強度作為命名之依據，而JIS則常以抗拉強度作為依據韌性--所謂韌性是指鋼材破裂時單位面積所能吸收的能量，此性質通常以衝擊試驗來加以量測。結構用鋼材在衝擊試驗方面之規定亦有所不同，通常美國之ASTM規範皆不列入必做之材料試驗項目，必須由買方自行提出請求；而JIS、BS、DIN等規範，則對韌性要求殷切之鋼種直接規定需衝擊試驗保證，此為二者最大之不同，選定規格時宜多加注意。對於銲接性質要求，美國與日本有部分的差異美國地區因習用熱軋型鋼，其鋼材的銲接性僅以

6、滿足工地施工之低入熱量銲接為主，因此鋼材規範相對較鬆，但會要求較嚴格的細部設計與銲接施工規定日本則為能採行較高效率的銲接施工，而使用較嚴格之鋼材規範。國內因所使用構材以組合型鋼（以鋼板切割銲接）為主，其銲接製作等則主要參考日本如果設計時使用美規鋼板而細部要求採習用的日本寬鬆施工習慣，則會得到不安全的組合結果，因此於鋼結構的銲接程序製定時，必須特別注意鋼板的銲接性質。跨距大施工期短品質均一穩定修補容易景觀調合相對質量輕回收容易結構自由度大鋼結構鋼結構的優點我國鋼結構產值變化(1995-2006)資料來源：工業生產統計月報/金屬中心IT

7、IS計畫整理台灣在鋼結構設計、材料、施工技術、法規等層面的技術發展仍有很大的努力空間。0100200300400500600億元199519961997199819992000200120022003200420052006f3655023883.結構用鋼的發展現況新一代結構用鋼的性質需求基於安全性、經濟性、造型美觀及空間利用等方面的考量，建築業及鋼構廠對於新一代的結構用鋼，產生了多樣化的性質需求。1.增加空間利用效率建築高層化─高強度鋼，超厚板2.提高鋼結構施工效率─高效率銲接TMCP鋼板3.耐震安全上的考量─低降伏比，狹降伏強度

8、變異範圍，極低降伏強度的制震鋼板新一代結構用鋼的性質需求4.節省鋼結構耐火被覆的成本─耐火鋼5.簡化鋼結構的防蝕塗裝─耐蝕結構用鋼6.便利結構設計及節省用料─所有厚度範圍的產品均能保證定值的強度新一代結構用鋼的性質需求