检测培训-钢筋检测-张新胜

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1、第3章钢筋检测中南林大土木建筑工程检测中心3.1概述3.1.1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。Ì（一）钢材的组成Ì钢材和一切金属材料一样，也为晶体结构，它是铁-碳合金晶体，钢的晶格有两种构架，即体心立方晶格和面心立方晶格。其晶体结构中，各个原子以金属键相互结合在一起，这种结合方式就决定了钢材具有很高的强度和良好的塑性。图1图2

2、Ì钢材的晶格并不都是完好无缺的规则排列，而是存在许多缺陷，它们将显著地影响钢材的性能，这是钢材的实际强度远比理论强度小的根本原因。其主要的缺陷有三种：点缺陷、线缺陷和面缺陷。间隙原子刃型位错空位(a)点缺陷(b)线缺陷(c)面缺陷晶格缺陷示意图铁碳合金的晶体结构晶格畸变:由于溶质原子的介入，原子的排列规律受到局部的破坏，使晶格发生扭曲变形。Ì①固溶体Ì置换固溶体:溶剂原子被溶质原子所置换Ì间隙固溶体（interstitialsolidsolution）Ì溶质原子溶入溶剂晶格的间隙而形成的固溶体.固溶强化现象:溶质原子的溶入，使固溶

3、体的晶格发生畸变，变形抗力增大，金属的强度及硬度升高的现象Ì②化合物铁与碳形成的金属化合物渗碳体是铁和碳的化合物，含碳量为6.67%，用“Fe3C”表示。渗碳体的特点：硬度近800HBW，塑性几乎为零；一般认为其熔点1600℃（有资料介绍其计算值为1227℃）。Ì③机械混合物Ì珠光体为铁素体和渗碳体的机械混合物，含碳量较低(0.8％)，层状结构，塑性较好，强度和硬度较高。铁碳合金的含碳量与晶体组织及性能之间的关系Ì化学元素对钢材性能的影响化学元素强度硬度塑性韧性可焊性其他碳（C）<1%↑↑↑↓↓↓冷脆性↑硅（Si）>1%↑↓↓

4、↓↓冷脆性↑锰（Mn）↑↑↑↑脱氧、硫剂钛（Ti）↑↑↑↓↑强脱氧剂钒（V)↑↑时效↓偏析、冷脆磷（P）↑↑↓↓↓↑↑氮（N）↑↑↓↓↓↓冷脆性↑硫（S）↑↓↓氧（O）↑↓↓Ì磷主要溶于铁素体中起强化作用，同时可提高钢材的耐磨、耐蚀性，但塑性、韧性显著降低，当温度很低时，对后二者影响更大，磷的偏析倾向强烈。Ì硅、锰大部分溶于铁素体中，当硅含量小于1％时，可提高钢材的强度，对塑性、韧性影响不大；锰一般含量在1％～2％之间，除强化外，能消弱硫和氧引起的热脆性，且改善钢材的热加工性。硅、锰是我国低合金

5、钢的主要合金元素。Ì钛是强脱氧剂，钒、铌是碳化物和氮化物形成元素，三者皆能细化晶粒，增加强度，在建筑常用低合金钢中，三者为常用合金元素。Ì氮溶于铁素体中或呈氮化物形式存在，对钢材性质影响与C、P相似。二者在低合金钢中可配合其它元素作为合金元素。硫、氧主要存在于非金属夹杂物中，降低各种力学性能，硫化物造成的低溶点使钢材在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性，且有强烈的偏析作用；氧有促进时效倾向的作用，氧化物所造成的低溶点亦使钢的可焊性变坏。Ì（二）钢材分类Ì1.镇静钢(killedsteel)钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱

6、氧,Wo=0.01%左右,成分较均匀、组织较致密。Ì2.沸腾钢(boilingsteel)钢液在浇注仅前进行轻度假脱氧,Wo=0.03%～0.07%,成分偏析较严重、组织不致密。机械性能不均匀,冲击韧性差。Ì3.半镇静钢(balancedsteel)半镇静钢是脱氧过程介于镇静钢和沸腾钢之间的钢,是用锰铁和硅铁进行脱氧。其质量也介于二者之间,可代替部分镇静钢。Ì(1)碳素钢Ì低碳钢：含碳量<0.25％；中碳钢：含碳量为0.25％～0.60％；高碳钢：含碳量>0.60％Ì(2)合金钢Ì低合金钢：合金元素总含量<5.0％Ì中合金钢：合金

7、元素总含量为5.0％～10％Ì高合金钢：合金元素总含量>10％Ì建筑工程中，钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢，主要使用非合金钢中的低碳钢，及低合金钢加工成的产品。合金钢亦有少量应用。3.1.2建筑钢材的主要品种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。3.1.2建筑钢材的主要品种2.线材如钢筋、钢丝等。3.1.2建筑钢材的主要品种3.管材无缝钢管、焊接钢管等。3.1.2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3.1.3钢的冶炼方法简介熔融白口铁液

8、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3.1.4钢的分类熔