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1、金属材料讲义一钢材余松敏一、钢材的规格和型号钢结构用钢材主要为热轧成型的钢板和型钢，冷轧成型的钢板和冷弯成型的薄壁型钢。金属装饰用钢材主要为冷轧成型的不锈钢板和热轧成型的不锈钢型钢，1•钢板钢板有薄钢板、中、厚钢板、扁钢（或带钢）之分，其规格如下：薄钢板：厚度0.35—4mm,宽度500—1500mm,长度0.4—5mo中钢板：厚度4.5—20mm,宽度600—3000mm,长度4一12mo厚钢板：厚度大于20mm—60mm,宽度600—3000mm,长度4—12mo特厚板：厚度大于60mm,宽度
2、600—3000mm,长度4—12m。扁钢：厚度4—60mm,宽度12—200mm,长度3—9mo例如一100803或平板100803表示长100mm宽80mm厚度为3mm的平板。2.角钢角钢分等边角钢和不等边角钢二种。等边角钢以肢宽和肢厚表示，如Z505即为肢宽50mm,肢厚5mm的等边角钢。不等边角钢则是以一•肢的宽度和厚度表示，如Z100808,即为长肢宽100mm,短肢宽80mm,肢厚8mm的不等边角钢。我国目前生产的等边角钢肢宽20—200mm,肢厚3—24mm,不等边角钢肢宽2516—
3、200125mm,肢厚3—18mmo角钢的长度一般为3—9m。一般我们标记5号角钢为Z5#,常表示为Z50505的等边角钢，Z80808的等边角钢标记为Z8#（8号角钢），如不按此惯例选用的角钢，则必须标示肢厚。3.工字钢工字钢有普通工字钢、轻型工字钢和宽翼缘工字钢（H型钢）三种。普通工字钢用号数表示，例如118表示工字钢高度为180mm,18号以上的工字钢，同一号数有二种或三种不同的腹板厚度，分别用a、b或a、b、c表示，例如I32a表示工字钢高度为320mm,腹板厚度为a(9.5mm),I32
4、b表示工字钢高度为320mm,腹板厚度为b(11.5mm)。H型钢的表示方法为高度、宽度、腹板厚度和翼板厚度，例如H3003001119,表示高度为300mm,宽度为300mm,腹板厚度为11mm,翼板厚度为19mm的H型钢。工字钢和H型钢长度一般为3—9mo2.槽钢槽钢有普通槽钢和轻型槽钢二种，也用号数表示，例如18表示槽钢截面高度为180mm。同工字钢一样，槽钢同一号数也有二种或三种不同的腹板厚度，分别用3、b或3、b、c表示，例如32c表示槽钢高度为320mni,腹板厚度为c(12mm)。槽
5、钢长度一般为3—9mo3.圆管、方管和矩型管圆管一般用外径和壁厚表示，例如302表示圆管外径为30mm,壁厚为2mm的钢管。方管和矩型管则用外形尺寸和壁厚表示，例如302表示边长为18mm,壁厚为1mm的方管。60303表示长边为60mm,短边为30mm,壁厚为3mm的矩型管。圆管、方管和矩型管的长度一般为3-9mo二、钢材的机械(力学)性能1.强度钢材的强度主要用屈服强度和抗拉强度表示。屈服强度就是钢材在受载变形后能否恢复常态的临界强度，低于此数值，钢材在受载变形后能恢复原样，高于此数值，钢材在
6、受载变形后不能恢复原样。抗拉强度就是钢材在受载变形后开始被破坏的临界强度，低于此数值，钢材在受载变形后，虽不能恢复原样，但还没被破坏；高丁•此数值钢材在受载变形后幵始被破坏。2.塑性钢材的塑性指标主要用伸长率(延伸率)表示。伸长率数值大表示钢材的塑性好，在受载变形后不会马上被破坏；伸长率数值小表示钢材的塑性差，在受载变形后会马上被破坏。3.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之-0一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。(1)布氏硬
7、度用HB表示，硬度一般较低。⑵洛氏硬度用HRC表示，硬度一般较高。⑶维氏硬度用HV表示，硬度也较高。三、常用钢材的主要化学成分1.碳(C)钢的强度随含碳量的增加而提高，但钢的塑性、冷弯、冲击韧性和疲劳强度却要降低，可焊性能也变差。钢材的含碳量低，可焊性好，一般含碳量低于0.25%的低碳钢和低合金钢都适合于焊接。碳素钢视含碳量的多少分为：低碳钢(C<0.25%)中碳钢(C=0.25%—0.60%)高碳钢(C>0.60%)2.硅(Si)硅能提高钢的强度而不降低其塑性，但含量过高反而不利，会使钢的冷脆性
8、增加,可焊性变差，抗腐蚀能力降低。硅的含量一般在0.10%—0.30%范围内。3.猛(Mn)猛能提高钢的强度，消除部分硫的有害影响，含量过高也很不利，它将使钢变得脆而硬，可焊性降低。猛的含量一般在0.30%—0.60%范围内。1.硫(S)硫使钢在高温时变脆，当温度为800—1000%时，硫使钢出现裂纹，不利于钏、焊和热加T。如果硫含量过高，还将降低钢的冲击韧性和疲劳强度。硫的含量一般不超过0.05%02.磷(P)磷使钢在低温时变脆，当温度低于-20°C时就很明显，磷使钢的塑性降低，
