建筑材料----钢材-简.ppt

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1、建筑钢材建筑钢材：是指建筑工程中使用的各种钢材。包括①钢结构用各种型钢。如圆钢、角钢、槽钢和工字钢②板材。③钢筋混凝土结构中用的各种钢筋、钢丝、钢绞线等。建筑钢材本章主要内容第一节、钢的冶炼及分类第二节、钢材的主要性能第三节、常用建筑钢材第四节、建筑钢材的检验方法(略）钢的冶炼及分类第一节、钢的冶炼及分类一、钢的冶炼步骤：冶炼、脱氧、热处理三个步骤1、钢的冶炼冶炼过程铁矿石———（生）铁————钢冶炼精炼氧化铁还原生铁中杂质氧化含碳量降到2.06%以下磷、硫等杂质减少到规定值2、钢的脱氧（加入脱氧剂）在炼钢炉内和盛钢桶中，加入少量的锰铁、硅铁或铝

2、块等脱氧剂，使之与钢中残留的FeO反应，使铁还原，达到去氧的目的。钢的冶炼及分类根据脱氧程度分：1、沸腾钢（F）：脱氧不充分2、镇静钢（Z）：脱氧充分3、半镇静钢（b）：脱氧程度介于“Ｆ”与“Ｚ”之间4、特殊镇静钢（TZ）：脱氧彻底钢的冶炼及分类3、热处理将钢加热到临界温度以上，并保持一定时间后，以不同的速度冷却，则会形成完全不同的晶体组织。热处理的综合操作工艺将钢进行加热---保温---以不同的速度冷却。*目的——通过不同的工艺，改变钢的晶体组织从而改变钢的性能。热处理方式：退火、正火、淬火、回火等。钢的冶炼及分类二、钢的分类（

3、钢、铁的区别在于含碳量的不同）钢的化学成分铁（Fe)：主要元素碳（C)：0.02%—2.06%生产钢不可避免的元素：其他元素：Si、Mn、P、S、N···专门加入的合金元素：Si、Mn、Ti、V、Cr···(*非金属夹杂物大部分是各种氧化物和硅酸盐，硬而脆，易造成微裂缝，破坏钢的整体连续性，引起应力集中，使钢脆化，降低钢的质量。）二、钢的分类1、按冶炼方法分类*2、按化学成分分类3、按质量分类4、按用途分类（需要角度不同，注重的分类方式不同）钢的冶炼及分类1、按冶炼方法分类按炉的种类分：平炉钢、转炉钢、电炉钢按冶炼时脱氧程度分类沸腾钢（F）镇静钢

4、（Z）半镇静钢（b）特殊镇静钢（TZ）2、按化学成分分类低碳钢（C﹤0.25%）碳素钢中碳钢（C0.25-0.60%）高碳钢（C﹥0.60%）低合金钢（总含量﹤5%）合金钢中合金钢（总含量5-10%）(合金元素)高合金钢（总含量﹥10%钢的冶炼及分类3、按品质（质量等级）分类（S、P含量控制程度）普通碳素钢：S≤0.050%，P≤0.045%优质碳素钢：S≤0.035%，P≤0.035%高级优质碳素钢：S≤0.025%P≤0.025%特级优质碳素钢：S≤0.015%，P≤0.025%4、按用途分类（使用角度）结构钢：建筑钢材工具钢：量具钢、刃具钢

5、、模具钢专门用途钢：铁道用钢、船舶用钢特殊性能钢：不锈钢、耐热钢第二节钢材的主要性能一、力学性能：*1、力学性质——强度、塑性、冲击韧性、硬度、疲劳强度*2、抗拉性能-----拉伸试验（针对建筑用低碳钢）可测得钢材的：弹性极限、屈服强度、抗拉强度和伸长率。抗拉性能通过钢材受拉时的应力----应变图来阐明。二、工艺性能：冷弯性能、可焊接性能一、钢材的力学性能1、钢材的力学性质1）强度----在外力作用下，材料抵抗塑性变形或断裂的能力。抗拉强度是建筑钢材最主要的技术性能。*建筑钢材的抗拉强度包括：（*复1）弹性极限、屈服强度、极限抗拉强度、疲劳强度。*2）塑

6、性---钢的塑性是指在外力作用下钢破坏前产生塑性变形的能力。通常用拉伸断裂时的伸长率A来表示。（*复3钢的塑性定义及表示方法）3）冲击韧性(钢材抵抗冲击荷载作用的能力）4）硬度（钢材软硬程度指标）5）疲劳强度----钢构件承受反复或交变荷载作用时，可能在远低于屈服强度的应力作用下突然发生断裂，这种断裂现象称为疲劳破坏。----疲劳破坏对应的应力称为疲劳强度。疲劳破坏断裂是突发的，事先无明显塑性变形，危害性大。2、钢材的抗拉性能-----拉伸试验*拉伸过程分四个阶段：OA：弹性阶段AB：屈服阶段BC：强化阶段CD：颈缩阶段可测得钢材的①弹性模量E（MPa)

7、弹性极限Rp②屈服强度Rel（MPa)③抗拉强度Rm（MPa)④断后伸长率/%钢材的力学性能（1）弹性阶段（OA段）（线性、可逆性）OA范围内，应力与应变成（线性）正比例关系。若卸荷，试件恢复原状。在这一范围内，应力与应变的比值为一常量，称为弹性模量。技术指标：弹性模量E、弹性极限Rp弹性模量（E=σ/ε）：弹性模量反应了钢材的刚度，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。*弹性极限：弹性阶段应力的最大值称为弹性极限,用Rp表示。（普通碳素钢Q235的弹性模量E=(2.0～2.1)×105MPa弹性极限Rp=180～200MPa。钢材拉伸试验（2）屈服

8、阶段（AB段）：（非线性、不可逆性、塑性变形急剧增加）：当应力超过弹性极限，钢筋