学习情境5钢材试验

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1、学习情境5钢材试验福建交通职业技术学院黄玉萍学习目的Ì能根据钢筋的种类截取试验要求的数量和长度Ì能用试验机测定钢筋的屈服强度、抗拉强度、延伸率，对试验数据进行分析计算Ì能用试验机对钢筋进行弯曲试验，评定钢筋的合格性学习任务书某工地新进一批钢筋，需取样进行拉伸试验和弯拉试验，以判定是否满足技术标准的要求。概述英国福斯湾河桥南京长江大桥位于江苏省南京市，跨越长江的公路铁路两用钢桁架桥。正桥有1孔，共长1576m，包括1孔128m简支桁架梁和3联3孔各160m连续桁架梁。正桥为公路铁路双层钢连续桁梁桥，上层为四车道公路桥，下层为双线铁路桥。南京长江大桥芜湖长江大桥九江长江大桥

2、位于江西九江，跨越长江的公铁两用（4车道加双线）桥。正桥11孔，跨度3X162+3X162+(180+216+180)+2X126米，架4联三角形桁架式钢连续梁，3个大孔增设拱系构件加强。主跨216米，为中国当时铁路钢桥跨度之最。钢梁设双层桥面，上层公路下层九江长江大桥铁路。拱肋转体施工基础砼预制主梁拼装焊接一、钢及其特性Ì钢Ø理论上，凡是把含碳量小于2%，含杂质比较少的铁碳合金称为钢。Ø含碳量超过2%，称为生铁；含碳量小于0.08%，称为工业纯铁。Ì钢的特点Ø具有强度高，塑性好，具有良好的韧性；工艺性能良好，易于加工；但是，钢材易锈蚀、耐火性差。二、建筑钢材的主要品种

3、1.型钢Ø简单截面型钢：圆钢、方钢、六角钢、八角钢等；Ø复杂截面型钢：工字钢、角钢、槽钢、钢轨等。二、建筑钢材的主要品种2.线材如钢筋、钢丝等。钢筋混凝土和预应力用钢筋和钢丝二、建筑钢材的主要品种3.管材无缝钢管、焊接钢管等。二、建筑钢材的主要品种4.板材光面钢板、花纹钢板、彩色涂层钢板等。压型彩钢板三、钢的冶炼方法简介熔融白口铁液态生铁吹入空气或氧气脱氧钢浇注成钢锭Ì按照炼钢炉的种类，炼钢方法可分为：1.空气转炉炼钢法一般炼制普通碳素钢。2.氧气转炉炼钢法炼制优质碳素钢和合金钢。3.平炉炼钢法用来炼制优质碳素钢、合金钢或有特殊要求的专用钢。4.电炉炼钢法四、钢的分类1

4、.按冶炼方法分平炉钢按炉衬材料分按冶炼方法分转炉钢为酸性钢和碱性钢电炉钢钢沸腾钢半镇静钢按脱氧程度分镇静钢特殊镇静钢2.按质量分按S和P元素含量，分为普通质量钢、优质钢和特殊质量钢。四、钢的分类3.按化学成分分低碳钢C＜0.25%碳素钢中碳钢C=0.25%～0.60％高碳钢C＞0.60％钢低合金钢合金总含量＜5%合金钢中合金钢5%～10％高合金钢＞10％4.按用途分分为建筑钢、结构钢、工具钢、特殊性能钢（如不锈钢、耐酸钢、耐碱钢、磁钢等。建筑钢材的主要性能一、拉伸性能1.低碳钢的拉伸性能•标准试件按照一定的要求，对表面进行车削加工后的试件。工作段d0A0l0头部l头部•

5、非标准试件不经过加工，直接在线材上切取的试件。万能材料试验机（1）拉伸试验过程σDOB—弹性阶段上屈服点C上BC—屈服阶段BCCECCD—强化阶段A下下屈服点DE—颈缩阶段0Fε以下屈服点的应力作为钢材的屈服强度。钢材拉伸过程的σ-ε图σ弹性阶段σσp—比例极限，MPa。BBσpAσB—弹性极限，MPa。0ε注：由于A、B两点相距较近，一般认为σp=σB。钢材拉伸弹性阶段示意图σ屈服阶段C上C上C放大后BCBCAC下下0ε钢材拉伸屈服阶段示意图σDσbC上强化阶段BCCAC下σb——抗拉强度或强度极限。0ε钢材拉伸强化阶段示意图σDDE——颈缩阶段C上BCEAC下0ε钢

6、材拉伸颈缩阶段示意图（2）拉伸过程的参数Ì强度指标FsØ屈服强度：sA0FbØ抗拉强度：bA0Ì塑性指标ll10Ø伸长率：100%l02.硬钢（高碳钢）的拉伸性能σÌ硬钢强度高，塑性差，拉伸过程无明显屈服阶段，A无法直接测定屈服强度。用条件屈服强度σ0.2来代替屈服强度。Ì条件屈服点σ0.2：使硬钢0baε产生0.2%塑性变形时的0.2%应力。见左图。oa——总变形。ba——弹性变形99.8%。ob——塑性变形0.2%。二、冲击韧性Ì定义及指标Ø指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。其大小用冲击韧性值αk表示。αk越大，则冲击韧性越好。Øαk是以试件冲击破

7、坏时缺口处单位面积上所消耗的功（J/cm2）。Ì影响因素Ø硫、磷含量高，存在化学偏析，含非金属夹杂物，焊接形成裂纹，温度降低等，均会降低冲击韧性。Ø对于承受冲击荷载和振动荷载部位的钢材，必须考虑冲击韧性。三、工艺性能1.冷弯性能指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯试验的指标：弯心直径d与试件厚度（直径）a的比值d/a；弯曲角度（90°或180°）；试样弯曲外表面无肉眼可见裂纹则冷弯合格。通过冷弯试验，更有助于暴露钢材的某些内在缺陷，它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。三、工艺性能2.可焊性可焊性是指在一定焊接工艺条