任务四钢材7.29分析.ppt

概况:某厂的钢结构屋架是用中碳钢焊接而成的，使用一段时间后，屋架坍塌，请分析事故原因。 分析讨论： 首先是因为钢材的选用不当，中碳钢的塑性和韧性比低碳钢差；且其焊接性能较差，焊接时钢材局部温度高，形成了热影响区，其塑性及韧性下降较多，较易产生裂纹。 建筑上常用的主要钢种是普通碳素钢中的低碳钢和合金钢中的低合金高强度结构钢。 2．电化学锈蚀 电化学锈蚀是指钢材与电解质溶液相接触而产生电流，形成原电池而产生的锈蚀，是最主要的钢材锈蚀形式。 钢材锈蚀时，会体积膨胀，最严重的可达原体积的6倍，在钢筋混凝土中会使周围的混凝土胀裂。 咨询：相关知识 2 防止锈蚀的方法 1．保护层法 保护层法是在钢材的表面施加保护层，使钢与周围介质隔离，从而防止锈蚀，分金属保护法和非金属保护法。 2．制成合金钢 在钢中加入能提高抗锈蚀能力的元素，如将镍、铬加入到铁合金中可制得不锈钢等。这种方法最有效，但成本很高。 咨询：相关知识 3．阴极保护法 阴极保护法是根据电化学原理进行保护的一种方法。这种方法可通过两种途径来实现。 （1）牺牲阳极保护法 位于水下的钢结构，接上比钢材更为活泼的金属。在介质中形成原电池时，这些更为活泼的金属成为阳极而遭到腐蚀，而钢结构作为阴极得到保护。 （2）外加电流法 将废钢铁或其它难熔金属（高硅铁、铅银合金等）放置在要保护的结构钢的附近，外接直流电流，负极接在要保护的钢结构上，正极接在废钢铁或难熔金属上，通电后作为废钢铁的阳极被腐蚀，钢结构成为阴极得到保护。 咨询：相关知识 （一）、铝的性质 密度为2.70，质轻，熔点低，比强度高； 导电和导热性很好； 有一定的耐蚀性，但耐碱和耐酸性差，较易发生电化学腐蚀。 强度和硬度不高（?0.2=35~150MPa，?b=90~170 Pa，HB=23~44），伸长率较大（35%~50%），刚度低； 故工程结构中不用纯铝材料。 咨询：相关知识 五、其他金属材料 （二）、铝合金 1、组成：在铝中加入适量的合金元素，如Cu、Mg、Mn、Si、Zn等，制得铝合金。 2、特性：强度与硬度提高，弹性模量比钢低，线膨胀系数是钢的两倍，温度变形较大，轻质、高延性、耐腐蚀、易加工、装饰效果好等。 3、应用： 1）铝合金门窗 2）铝合金装饰板 咨询：相关知识 （二）、铝合金 铝中加入合金元素后，可获得铝合金具有较高的强度，良好的加工性能。 根据成分及工艺特点，铝合金分为： 变形铝合金：加热时能形成单相固溶体组织，塑性较好，适于变形加工，称为变形铝合金。 铸造铝合金：由于冷却时有共晶反应发生, 流动性较好, 适于铸造生产, 称为可铸造铝合金 。 咨询：相关知识 （三）、铜合金：我国使用最早的合金 青铜：主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。 黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。 白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。 咨询：相关知识 （四）、钛和稀土金属 （1）钛：具有银白色金属光泽，密度4.5g/cm3，熔点很高（1725℃），沸点3260℃。具有良好的延性和展性。在常温下，钛的外形很像钢铁，但远比钢铁坚硬，而重量只有同样大小的钢铁的一半。安然无恙的“躺”在各种强酸、强碱中；连最凶猛的酸—王水，也不能腐蚀它。 咨询：相关知识 决 策 （1）在教师指导下，拟定分析任务的基本思路。包括钢材的主要技术性能、钢材的拉伸性能。 （2）分析土木结构中常用的钢材。 （3）分析工程案例（任务）中的所有信息点 ，结合课本相关知识，掌握通用硅酸盐水泥的主要技术指标及检测方法。 计 划 1.全班分为10个讨论小组，各组成员配合分析完成任务； 2.在教师指导下，拟定分析工程案例的基本步骤。 3.在教师指导下，制定出任务实施的进度计划。 实 施 序号 检查内容 标准分 评价标准 1 能否按时完成实训任务，提交实训报告；实训报告内容是否完整、准确。 30 优秀：按时并很好地完成实训任务，提交实训报告；实训报告内容完整，条理清晰，结构逻辑性强，用词准确，能准确运用专业术语；（30分） 合格：基本能按时完成实训任务，提交实训报告；报告内容较完整，条理基本清晰，用词基本准确，基本能运用专业术语；（20分） 不及格：不能按时完成实训任务，不能按时提交实训报告；报告内容不完整，条理不清晰，不能运用专业术语。（10分） 2 分析问题思路正确、完整 30 优秀：熟练完成了工程资料信息的分析准确无误；（30分） 合格：较熟练工程资料信息的分析有个别错误；（20分） 不及格：不能熟练完成对工程资料信息的分