《建筑钢材》PPT课件

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1、第二章建筑钢材建筑钢材可用作主要的结构材料、也可以用作连接材料、围护材料和饰面材料等。优点：高的抗拉强度易于加工成板材、型材和线材良好的焊接和铆接性能缺点：易锈蚀、维护费用高耐火性差生产能耗大本章内容1、钢材的基本知识：铁和钢的概念；钢的分类；钢的冶炼和脱氧及其对钢质量的影响；钢材的化学成分及其对钢性能的影响。2、钢材的主要技术性质：力学性质工艺性能。3、钢材的冷加工和热处理：钢材的加工强化和时效处理钢材的热处理。4、建筑钢材的技术标准及选用：碳素结构钢低合金结构钢钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝。5、建筑钢材的防锈：钢的锈蚀、钢材防锈的

2、要点第一节钢材的基本知识铁和钢的概念;钢的分类;钢材的化学成分及其对钢性能的影响.next一、钢的生产钢：铁碳合金，铁Fe为主要元素：碳C含量≤2.11％，杂质元素：Mn、Si、S、P、H、O、N等，含量少。生铁：铁碳合金，C含量高，约为2.11％～6.69％，并含较多杂质的。冶炼生铁钢生铁中的碳氧化，降低含C量，除去杂质元素，降低其含量（一）冶炼根据炼钢设备的不同，炼钢方法有转炉、平炉和电炉三种方法：三种主要炼钢方法的特点炉种原料特点生产钢种氧气转炉铁水，废钢可有效除去磷、硫杂质少，碳素钢效率高质量好。低合金钢电炉生铁、废钢产量低

3、、耗电大，杂质少合金钢质量最好，成本高优质碳素钢平炉生铁、废钢时间长，成分稳定碳素钢质量较好、成本较高低合金钢（二）脱氧沸腾钢：碳、磷、硫等成分偏析严重，钢致密程度、焊接性能、低温下的冲击韧性较差。(F)半镇静钢：脱氧程度与性能介于沸腾钢和镇静钢之间。(B)镇静钢：脱氧充分，成分均匀纯净、杂质少、组织致密；冷脆性和时效敏感性较低，疲劳强度和可焊性较好。(Z)特殊镇静钢：脱氧很充分，晶粒细化，质量与性能比镇静钢更好。(TZ)问题：钢材的脱氧程度对钢材质量的影响？答：脱氧程度不高的钢材中还保留较多的FeO，在钢材铸锭时，碳与FeO反应生

4、成CO气泡，并有一部分残留在钢中，造成微裂缝和成分偏析，降低致密性、强度和可焊性，低温下的韧性变差，冷脆性和时效敏感性增大等。脱氧程度排序：特殊镇静钢＞镇静钢＞半镇静钢＞沸腾钢钢材性能与质量排序：特殊镇静钢＞镇静钢＞半镇静钢＞沸腾钢back二、钢的分类钢按脱氧程度分：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢、特殊镇静钢；按化学成分分：碳素钢（再按含碳量）、合金钢（再按合金含量）按质量分（根据S、P含量分）：普通碳素钢、优质碳素钢、高级碳素钢；按用途分：结构钢、工具钢、特殊钢back三、化学成分对钢材性质的影响化学元素强度韧性塑性其他性能C增加降低降

5、低焊接性能，增加冷脆性和时效倾向Si增加影响不大可焊性、冷加工性有所降低，提高抗腐蚀性Mn增加影响不大消减硫引起的热脆性、提高耐磨性、降低焊接性P稍有增加显著降低增大冷脆性，显著降低焊接性，提高耐磨和耐蚀性S降低降低增大热脆性，降低焊接性、耐腐蚀性和机械性能O降低降低降低机械性能，使焊接和冷弯性能变坏，增加热脆性N提高降低降低焊接性、使冷弯性能变坏、加剧冷脆性与时效敏感性Ti提高改善降低提高焊接性和抗蚀性V提高改善减少冷脆性、降低焊接性back第二节建筑钢材的主要技术性能钢材的力学性质钢材的工艺性能next一、钢材的力学性质钢材的力

6、学性能，即是指钢材在外力（载荷）作用时表现出来的性能，包括：塑性、强度、韧性、硬度和疲劳强度等。拉伸压缩弯曲剪切扭转荷载形式（一）塑性钢材在荷载作用下断裂前产生永久变形的能力称为钢材的塑性,用伸长率和断面收缩率来表示。伸长率和断面收缩率的值越大，钢材的塑性越大L1＞L0伸长L0L1F0F1F1＜F0颈缩伸长率（δ）n=[(L1-L0)/L0]×100%断面收缩率（ψ）=[(F0-F1)/F0]×100%back（二）强度钢材抵抗塑性变形或断裂的能力称为其强度，用拉伸试验测定。强度指标根据其变形特点分下列几个：弹性极限（σp）表示

7、钢材保持弹性变形,不产生塑性变形的最大应力,是弹性零件的设计依据。屈服强度（σs）表示钢材开始发生明显塑性变形的抗力，是钢结构设计的依据。条件屈服强度0.2对于屈服现象不明显的硬钢，则规定以产生残余变形为0.2%时的应力。强度极限(抗拉强度σb)表示金属受拉时所能承受的最大应力。低碳钢的拉伸试验曲线σpσsσb0σpe屈服现象问题：什么是屈强比，对选用钢材有何意义？答：屈服强度与极限强度是衡量钢材强度的两个重要指标，二者之比称为屈强比s/b。在应用中，s/b愈小，则反映钢材的可靠性愈大，结构的安全性愈高。但这个比值过

8、小，则钢材的利用率低，不够经济；若屈强比较大，虽然钢材的利用率较大，但强度的储备过小，脆断倾向较大，不够安全。因此，屈强比最好在0.60~0.75，既安全又经济。back（三）冲击韧性概念：钢材抵抗冲击（动）荷载作用的能力。材料的冲击