建筑材料(第八章建筑钢材)课件.ppt

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1、建筑钢材8.1概述上海宝钢1996年以来，我国钢产量一直居世界第一位。2012年，中国大陆粗钢产量为71654.2万吨，同比增长3.1%，占世界总产量的比重达46.3%。粗钢产量第二至第十名依次是日本、美国、印度、俄罗斯、韩国、德国、土耳其、巴西、乌克兰，产量分别是10723.5万吨、8859.8万吨、7672.0万吨(估计值)、7060.8万吨、6932.1万吨、4266.1万吨、3588.5万吨、3468.2万吨、3291.1万吨。河北省2012年产钢1.64亿吨以上，比全球钢产量第二的日本多至少5000万

2、吨，是美国全国产量的1.8倍，印度的2.1倍，俄罗斯的2.33倍，德国的3.85倍，与欧盟27国的钢产量总合相当。中国有4个省的钢铁产量超过德国，有14个省市的钢产量超过法国，19个省市的产量超过英国。2一、钢及其特性钢理论上，凡是把含碳量小于2%，含杂质比较少的铁碳合金称为钢。含碳量超过2%，称为生铁；含碳量小于0.08%，称为工业纯铁。钢的优点强度高，塑性好，具有良好的韧性；工艺性能良好，易于加工。钢的缺点钢材易锈蚀、耐火性差。美国2002年5大类别产业腐蚀直接损失1379亿/年，总共损失2760亿/年，占

3、3.1%GDP基礎公共建設226亿/年民用工業479亿/年交通297亿/年製造業176亿/年政府201亿/年我国因腐蚀造成直接经济损失高达3000亿元/年！跨海大桥桥墩腐蚀残不忍睹二、建筑钢材的主要品种1.型钢简单截面型钢：圆钢、方钢、六角钢、八角钢等；复杂截面型钢：工字钢、角钢、槽钢、钢轨等。2.线材如钢筋、钢丝等。3.管材无缝钢管、焊接钢管等。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

4、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.电炉炼钢法白口铁液态生铁吹入空气或氧气钢浇注成钢锭脱氧熔融四、钢的分类1.按冶炼方法分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。钢转炉钢沸腾钢电炉钢平炉钢按冶炼方法分按脱氧程度分半镇静钢镇静钢特殊镇静钢按炉衬材料分为酸性钢和碱性钢3.按化学成分分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。钢中碳钢低合金钢高碳钢低碳钢碳素钢合金钢中合金钢高合金钢C＜0.25%C

5、=0.25%～0.60％C＞0.60％合金总含量＜5%5%～10％＞10％五、钢的化学组成钢材的化学成分及对性能的影响钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素（钒、钛、妮）。（1）碳：土木工程用钢材含碳量不大于0.8％。在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性则相应降低，碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。（2）硅：当硅在钢中的含量较低（小于1%）时，可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。（３）

6、锰：锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰含量一般在1%～２％范围内，它的作用主要是使强度提高，锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性质改善。（４）硫：硫是很有害元素。呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。（５）磷：为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大，磷在钢中的偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。“热脆性”“冷脆性”磷可提高钢的耐磨性

7、和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。（６）氧：为有害元素。主要存在于非金属夹杂物内，可降低钢的机械性能，特别是韧性，氧有促进时效倾向的作用，氧化物造成的低熔点亦使钢的可焊形变差。（７）氮：氮对钢材性质的影响与碳、磷相似，使钢材的强度提高，塑性特别是韧性显著下降。氮可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。在有铝、妮、钒等的配合下，氮可作为低合金钢的合金元素使用。（８）钛：钛是强脱氧剂。它能显著提高强度，改善韧性和可焊性，减少时效倾向，是常用的合金元素。（９）钒：钒是强的碳化物和氮化物形成元

8、素。能有效提高强度，并能减少时效倾向，但增加焊接时的淬硬倾向。8.2建筑钢材的主要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。l0A0d0l非标准试件不经过加工，直接在线材上切取的试件。头部头部工作段一、拉伸性能1.低碳钢的拉伸性能σε0钢材拉伸过程的σ-ε图OB—弹性阶段BC—屈服阶段CD—强化阶段DE—颈缩阶段A0BCB0DCEDFEC上上屈服点C下下屈服点以下屈服点的