建筑材料第8章 建筑钢材课件.ppt

《建筑材料第8章 建筑钢材课件.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、第八章建筑钢材1第一节概述2一、金属材料重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5g/cm3，轻金属的密度小于4.5g/cm3冶金工业上还常常把金属分为黑色金属和有色金属黑色金属有三种：铁、锰、铬。表面常有灰黑色的氧化物有色金属：铁、锰、铬以外的金属西欧、美国等：黑色金属是指铁和铁的合金，有色金属又称非铁金属3二、钢材（一）按化学成分分非合金钢（碳素钢）低合金钢合金钢（二）按含碳量分低碳钢（含碳量<0.25%)中碳钢（含碳量0.25%~0.6％)高碳钢（含碳量>0.6%)4（三）按主要性能及使用特性分

2、结构钢(包括机械结构用钢及工程结构用钢)：包括碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢及合金结构钢等工具钢：主要用于刀具，模具等各种工具，含碳量一般较高，便于进行热处理特殊性能钢及专门用途钢：主要有桥梁钢、铁道用钢、船舶用钢、压力容器用钢等5(四)按质量分普通质量钢优质钢特殊优质钢(五)按其加工工艺分压钢锻钢铸钢(六)按冶炼方法分转炉法平炉法电炉法(六)按钢脱氧程度分碳素钢可分为沸腾钢(F)、镇静钢(Z)和半镇静钢(b)及特殊镇静钢(TZ)6工字钢压型钢板花纹钢板光圆钢筋7槽钢角钢8三、建筑

3、钢材的应用钢铁材料是应用最广、产量最大的金属材料，也是建筑工程中主要材料之一（1）用型钢制作厂房、桥梁、闸门及高压管道等，安全性强、质量轻，适于大跨度及多、高层结构（2）用钢筋和混凝土组成的钢筋混凝土结构，强度高、耐久性好，适用范围广9钢结构厂房10北京2008年奥运会“鸟巢”工程总用钢量11万吨11钢筋12武汉长江大桥13巴黎艾菲尔铁塔14第二节建筑钢材的力学性能和工艺性能15一、力学性能建筑钢材的力学性能主要有：抗拉性能、硬度和冲击韧性等16（一）抗拉屈服强度和抗拉极限强度17低碳钢单轴拉伸

4、应力－应变示意图比例弹性阶段（O→p）非比例弹性阶段（p→e）弹塑性阶段（e→s）塑性阶段或屈服阶段(s→s/)应力强化阶段（s/→b）颈缩破坏阶段（b→f）比例极限σp、弹性极限σe、屈服强度σs、极限强度σb18屈服强度（σs）是确定允许应力的主要依据硬钢的屈服点屈强比（σs/σb）愈小，结构愈安全。过小则造成浪费，一般碳素钢为0.58～0.63，合金钢为0.65～0.75中碳钢和高碳钢没有明显的屈服现象，规范以0.2%残余变形所对应的应力值作为名义屈服强度，用σr0.2表示19L1拉断后标距

5、部分长度mm；L0原标距长度mm；通常取L0=5d，或L0=10d，伸长率分别为δ5和δ10相同钢材，δ5≥δ10（二）伸长率δ20（三）硬度钢材抵抗硬物压入表面的能力常用的硬度指标为布氏硬度（HB）和洛氏硬度（HR）21（四）冲击韧性钢材抵抗冲击荷载的能力。用冲击韧性表示——冲击韧性（J/cm2）——试件冲断时吸收的冲击能（J）——试件槽口处最小横截面积（cm2）22温度对钢材冲击韧性影响很大钢的脆性转变温度冲击韧性骤然下降而成脆性（冷脆性）负温条件下使用的结构，设计时必须考虑钢材的低温冲击韧性

6、23二、工艺性能（一）可焊性在焊接过程，由于高温及焊后急冷，会使焊缝及附件区域的钢材发生组织构造变化，产生局部变形，内应力和局部变硬脆等，甚至在焊缝周围产生裂缝，降低了钢材质量可焊性好的钢材，没有质量显著降低的现象，所得焊接牢固焊接性能通过拉伸(拉伸、冷弯)试验检测24（二）冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受静力弯曲时所容许的变形能力冷弯性能合格是指钢材试件在收到规定的弯曲角度和弯芯直径条件下，弯曲试件的外拱面不发生裂缝、断裂或起层现象钢材含C、P较高，或曾经过不正常冷热处理，则其冷弯性能往往不

7、合格冷弯性能通过冷弯试验检测25冷弯试验26在更苛刻的条件下检验钢材的塑性以试验时的弯曲角度和弯心直径作为指标来表示弯曲角度愈大，弯心直径愈小，表示对冷弯性能要求愈高冷弯性能合格：弯曲处无裂纹、断裂及起层等现象27第三节化学元素对钢材性能的影响28一、碳随着含C量的增加：钢的伸长率，断面收缩率和冲击韧性逐渐下降硬度增大C=0.8％左右抗拉强度最高冷弯性能、焊接性能和抗腐蚀性能下降29二、硅使钢的硬度、强度提高含量超过1.0％时，钢的塑性和冲击韧性显著降低，冷脆性增加，焊接性能变差30三、锰炼钢过

8、程中，锰可形成MnO及MnS，成为钢渣而排出，故Mn起着脱氧去硫作用，能消除钢的热脆性改善热加工性过剩的Mn固溶于钢内，形成含Mn的合金铁素体和合金渗碳体，能提高钢的屈服强度和抗拉强度负作用是使钢的伸长率略有下降，当锰的含量较高时，还会显著降低可焊性31四、磷使钢的屈服点和抗拉强度提高塑性降低、韧性显著下降增加钢的冷脆性（韧性随温度下降而急剧恶化的现象），对于承受冲击荷载或低温下使用的钢材是有害的使钢的冷弯性能急剧下降，可焊性变差普通碳素钢中磷的含量最多不得超过0.045％32五、