必威体育精装版建筑材料6第6章.ppt

二.钢材的工艺性能 冷弯性能 可焊性 切削切工性能 锻造性能 热处理工艺性能 * ： ?????????????????????????????????????????????????????????????????????  第6章? 建筑钢材 ： ?????????????????????????????????????????????????????????????????????  学习目的与任务： ? 本章应掌握建筑钢材的力学性能（抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性能和硬度）和工艺性能（冷弯性能、可焊性等），以及建筑结构用钢材的技术标准。 　　 定义：建筑钢材指在建筑工程结构中使用的各种钢材，如型材、板材、钢筋等。 优点： 强度高、塑性及韧性好、耐冲击、性能可靠，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。 用途：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。 　　 6.1 钢材的分类????????????? ????? 　 碳素钢 合金钢 Ⅰ按化学组成分 低碳钢（含C量0.25％） 中碳钢（含C量0.25％～0.60%） 高碳钢（含C量0.60%） 低合金钢（合金元素总量5%） 中合金钢（合金元素总量5～10％） 高合金钢（合金元素总量10%） Ⅱ按质量分：普通碳素钢，优质碳素钢， 高级优质钢。 Ⅲ按用途分：结构钢，工具钢， 特殊钢。 Ⅳ按冶炼时脱氧程度分 沸腾钢（F） 镇静钢（Z） 半镇静钢（b） 特殊镇静钢（TZ） 6. 2 钢材的技术性能 一. 力学性能 （1）抗拉性能 1） 低碳钢的抗拉性能 ①弹性阶段——OA段 特点：荷载较小，应力和应变成比例增加，弹性变形。 指标：A点所对应的应力称为弹性极限，用 表示。 弹性模量 ， 反映钢材的刚度。 ②屈服阶段——AB段 特点：由A点当荷载增大时应力与应变不再成比例变化，应变增大的速度大于应力增大的速度，即开始产生塑性变形。B上——屈服上限；B下——屈服下限——屈服点。 指标：屈服强度 ——B下对应的应力。 ③强化阶段——BC段 特点：过B点后变形速度较快，随应力的提高而增加。 指标：极限抗拉强度 ——最高点C对应的应力。 屈强比n ——反映钢材的可靠率和利用率。 （7-1） 屈强比小时，钢材的可靠性大，结构安全。但屈强比过小，则钢材有效利用率太低可能造成浪费。所以应合理选用屈强比，在保证安全可靠的前提下，尽量提高钢材的利用率。 （4）颈缩阶段——CD段 特点：变形明显，应变迅速增加而应力反而下降，钢材被拉伸，并在某一薄弱处断面开始缩小，产生“颈缩”现象至D点断裂。 指标：伸长率 ，是衡量钢材塑性的重要指标。 （7-2） 图 拉断前后的试件 伸长率大表明钢材的塑性好 2） 中碳钢和高碳钢的抗拉性能 特点：没有明显的屈服 阶段，应力随应变的增 加持续增加，直至断裂。 屈服点：常用发生残余 变形0.2%时的应力作 为规定的屈服极限， 用 表示。 ? （2） 冲击韧性 概念：冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用的能力。能较全面地反映钢材材质的优劣程度。 试验：将钢材制成中面V形槽口的试件，置于试验机上，将试验机中的摆锤扬起后，使其自由下落以冲断试件，试件单位面积上所消耗的功即为冲击韧性的指标 。 该指标值越大说明钢材的冲击韧性越好。 影响冲击韧性的因素： 钢中的S、P等有害杂质含量； 成分偏析程度； 轧制与焊接质量； 钢的加工硬化与时效； 环境温度等。 其中环境温度对钢材性能的影响最为明显。 钢材冲击韧性与温度的关系： 值与试验温度有关，某些材料在常温时冲击韧性并不低，破坏时呈现韧性破坏特征。但当试验温度降至某一温度范围时， 突然大幅度下降，材料无明显塑性变形而发生脆性断裂，这种性质称为钢材的冷脆性。 剧烈改变的温度区间称为脆性转变温度。 （3）耐疲劳性 疲劳破坏：交变荷载反复作用，钢材往往会在低于抗拉强度的情况下发生断裂的现象。 疲劳强度：在多次反复交变荷载的作用下未产生疲劳破坏的最大应力，它是表明钢材耐疲劳性的指标。 疲劳极限：通常取交变应力循环次数N=107时，试件不发生破坏的最大应力 作为其疲劳极限。 特点：钢材承受交变应力越大，则钢材至断裂时所经受的交变应力的循环次数越少，反之则多。当交变应力降至一定值时，钢材可经受无数次的应力循环变化而不发生疲劳破坏。 影响因素：钢材疲劳强度的高低与其内部组成状态、成分偏析、杂质含量及各种