普通建筑材料_07建筑钢材.pptx

第七章建筑钢材目 录 基本要求 7.1 概述 7.2 基本知识 7.3 技术性质 7.4 冷加工和时效 7.5 技术标准及选用基 本 要 求本章学时 讲课3 实验0.5主要内容建筑钢材的特点、分类及应用建筑钢材的拉伸性能、冲击韧性及冷弯性能基 本 要 求建筑钢材的冷加工及时效强化 常用建筑钢材的标准及选用重点建筑钢材的拉伸性能、冲击韧性及冷弯性能常用建筑钢材的标准及选用Back§7.1 概 述定义分类特点应用意义Back 钢筋 钢板钢丝型钢概 述定义指用于工程建设的各种钢材，包括：型钢钢板钢丝钢筋Back分类按化学成分可分为: 黑色金属和有色金属 有色金属铜、铝及合金金属材料钢 结 构黑色金属钢 筋生铁 (c2.06%)Back特点优点比强度高塑性好、韧性好能承受冲击和振动荷载加工性好缺点易锈蚀维护费用大Back钢桥应用 建筑钢材可用于:大跨度结构多层及高层结构受动荷载作用的工业厂房Back意义建筑钢材是建筑中常用的材料钢材的品种多，性质差别大，为了掌握钢材的合理使用，应对钢材的生产、组成、性质和用途等知识有一定的了解。 本章的重点是钢材的技术性质（主要是抗拉性能）、技术标准和选用。Back§7.2 基本知识钢材的冶炼过程及其对钢材质量的影响冶炼原理炉种的影响分类按化学成份分按质量分按结构用途分Back钢材的冶炼过程及其对钢材质量的影响冶炼原理将熔融的生铁水或焦炭及铁矿石加入炼钢炉中精炼，使炭及其它杂质氧化而挥发或变成氧化物进入渣内，降低炭及其它杂质的含量。Back过程建筑钢材钢锭高炉熔融铸锭焦炭精炼铁矿石生铁钢氧化还原生铁图7.2.1 钢材的冶炼过程炉种的影响及氧化程度炉种的影响及氧化程度见表7.2.1 和表7.2.2。表7.2.1 炉种的影响炉型原料吹入气体冶炼时间钢材质量成本应用氧气转炉熔融铁水氧气15-30分钟好低优质碳素钢及合金钢平炉生铁、铁矿石等空气5-12小时好高同上及特殊用途的钢 电炉废钢、生铁空气短 最好高同上脱氧程度的影响 冶炼中为除去杂质而进行的氧化部分铁不可避免的被氧化 使钢锭内生成许多气泡降低了钢的质量为了使 FeO 和 Fe2O3 还原为Fe, 在炼钢的后阶段必须脱氧。表7.2.2 脱氧程度及钢材质量钢种脱氧程度冷却情况钢材质量沸腾钢不充分浇筑时有大量 CO 逸出差半镇静钢介于二者之间 好镇静钢充分平静冷却，无CO 逸出 组织致密、成分均匀、机械性能好特殊镇静钢最充分最好Back分 类按化学成分分类碳素钢低碳钢C0.25%√中碳钢C=0.3～0.55% 高碳钢 C0.6% 合金钢低合金钢 5%√中合金钢= 5～10% 钢合金钢 10% 表7.2.3 碳素结构钢的化学成分 （GB700—88）牌号 等级化学成分 %脱氧方法C Mn Si S P ≤ Q195 0.06~0.12 0.30 0.050 0.045 F、b、Z Q215 A0.09~0.15 0.25~0.55 0.30 0.050 0.045 0.045 F、b、Z BQ235 A0.14~0.220.30~0.650.30 0.0500.045 F、b、Z B0.12~0.200.30~0.700.045C≤0.180.35-0.80 0.040 0.040 Z D ≤0.17 0.035 0.035 TZ Q255 A0.18~0.28 0.40~0.70 0.30 0.050 0.045 Z B0.045 Q275 0.20~0.38 0.50~0.80 0.35 0.050 0.045 Z 分 类按结构用途分按质量分结构钢 各种工程构件及机械零件,属低碳钢或中碳钢工具钢 刀具、模具特殊钢 不锈钢、耐热钢、耐磨钢普通钢 P≯0.045%,S≯0.055% 优质钢 P≯0.035-0.04%, S≯0.04% 高级优质钢 P≯0.025%,S≯0.025% Back§7.3建筑钢材的技术性质拉伸性能低碳钢的应力－应变图强度塑性冲击韧性冷弯性能Back工程中的钢结构和钢筋混凝土结构中的钢材的基本性能有：机械性能拉伸性能 冲击韧性 疲劳强度工艺性能冷弯性能 焊接性能Back拉伸性能拉伸性能是建筑钢材的主要性能钢材受拉后的技术性能指标可以用低碳钢的应力—应变图来反映。 屈服强度抗拉强度伸长率拉伸性能录像低碳钢的应力应变图见 图7.3.1σCDBσbAσSUσPσSLεδ弹性阶段σ/ε=E σp--弹性极限屈服阶段 △ε＞△σ 产生塑性变形B—上屈服点B′—下屈服点σs—屈服强度0强化阶段：内部组织变化，恢复部分强度σb--抗拉强度图7.3.1低碳钢的应力应变图Back颈缩阶段：过C点后，试件抵抗变形的能力下降，变形集中在某局部进行，产生颈缩破坏屈服强度定义 屈服强度是指钢材开始丧失随变形的抵抗能力,并