第八章.建筑钢材精选文档.ppt
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1、第八章.建筑钢材本讲稿第一页,共十二页三.钢的分类 碳素钢 低碳钢、中碳钢、高碳钢 按化学成分 合金钢 低合金钢、中合金钢、高合金钢 沸腾钢 F 分类 按脱氧程度 半镇静钢 b 镇静钢Z 按有害杂质 普通钢、优质钢、高级优质钢等 按用途 结构钢、工具钢、特殊钢等 定义脱氧不彻底(充分),钢水浇入锭模时,会有大量的CO气 沸腾钢 F 体从钢水中溢出,引起钢水呈沸腾状,故名沸腾钢.特性组织不够致密,成分不太均匀,S、P等杂质偏析较严 重,冲击韧性和可焊性差。但成本低、产量高。镇静钢Z 定义脱氧彻底(充分),钢水浇入锭模时,平静的冷却凝固 特性钢质均匀密实,品质好,可用于冲击荷载的重要 结构但成本高
2、。半镇静钢 b 介于二者之间本讲稿第二页,共十二页第二节.钢材的技术性能 强度 一.力学性能 塑性 (机械性能)冲击韧性 钢材性能 硬度 冷弯性能 二.工艺性能 焊接性能(可焊性)冷加工及热处理 b b 0.2 s 软钢 硬钢 -曲线 -曲线 0 0 本讲稿第三页,共十二页一.力学性能(一).强度 屈服强度(屈服点)s 结构设计中,钢材强度取值依据1.软钢 抗拉强度 b 钢材强度极限值 屈强比 s/b 能反映钢材安全可靠程度及利用率 s/小钢材利用率低,但钢材安全可靠程度高;s/大,则相反。2.硬钢 条件(名义)屈服点0.2 产生0.2%残余(永久、塑性)变形时应力 抗拉强度 b(二).塑性
3、d 1.指标 伸长率 =(l1 1-l0 0)/l0 0 100%标距长度l0 0 2.5、10表示 l0 0=5d、10d 时的伸长率 5 与 10之间的关系为5(、=)10(三).冲击韧性 钢材抵抗冲击荷载的能力 l1 1 指标冲击韧性 ak(四).硬度钢材表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力 指标布氏硬度 HB本讲稿第四页,共十二页 二.工艺性能(一).冷弯性能 1.定义钢材在常温下承受弯曲变形的能力 2.指标弯曲角度(),弯心直径(d=na)a 3.合格标志弯曲处无裂纹、断裂及起层现象 4.冷弯性能与伸长率一样,也是反映钢材在 静荷载作用下的塑性性能 但但:伸长率反映钢材在均匀
4、变形下的塑性性能 冷弯性能反映钢材在不利变形条件下的塑性性能 5.冷弯性能的作用揭露钢材内在缺陷,评定塑性好坏,评定焊接接头质量(二).焊接性能(可焊性)1.定义钢材在一定焊接工艺条件下,在焊接及其附近过热区是否产生裂缝及脆硬 倾向,焊接后焊缝处性质应尽可能与母材相同。2.焊接方法钢结构焊接用的电弧焊;钢筋连接用的电渣压力焊 3.焊接质量的检验方法取样试件试验、原位非破损检验两类d本讲稿第五页,共十二页(三).冷加工处理1.冷加工强化 定义定义钢材在常温下进行冷拉、冷 拔和冷轧,使其产生塑性变形,从而提高屈服强度的过程。作用作用s明显提高,b不变;而塑 性、韧性及弹性模量明显降低。2.(冷加工
5、)时效处理(强化)定义定义 将经过冷加工的钢筋,于常 温下存放1520d(自然时效);或加热到100200并保持一定时间(人工时 效),此过程称为时效处理(强化)。作用作用s进一步提高,b略有提高;而塑性、韧性进一步降低;弹性模量得以恢复3.冷加工与时效处理的目的 提高钢筋的屈服强度,节约钢材(四).热处理1.定义将钢材在固态范围内进行加热、保温和冷却,从而改变其金相组织和显微结 构组织,获得需要性能的一种综合工艺。2.方法退火、正火、淬火及回火等0s1b10s2s3b2本讲稿第六页,共十二页第三节.钢的组织与化学成分一.钢的晶体组织 1.钢是以铁为主的Fe C合金,其中Fe和C有以下三种结合
6、形式 固溶体铁(Fe)中固溶着微量的碳(C);化合物铁和碳结合成化合物Fe3C;机械混合物固溶体和化合物的混合物。2.钢的组织 以上三种形式的Fe C合金于一定条件下形成具有一定形态的聚合体 钢的基本组织及性能二.钢的化学成分 钢的化学成分对钢材性能的影响组织名称 铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体含碳量(%)0.02 0.8 6.67 0.8结构特征 固溶体 固溶体 化合物 机械混合物 性能强度、硬度很低,塑性、韧性很好强度、硬度不高,塑性大抗拉强度很低,硬脆,耐磨,塑性几乎为零强度较高,塑性和韧性介于铁素体和渗碳体化学成分 C Si Mn S P O N H 影 响随C,强度硬度,塑性韧性 强
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