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建筑钢材3
章节 6课题建筑钢材教学目的1、掌握建筑钢材的主要性能教学重点1、掌握建筑钢材的主要性能教学难点激发学生的学习兴趣教学方法课件课时安排2节时间 第13周第3次工艺性能1.冷弯性能 指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。 冷弯试验的指标:弯心直径d与试件厚度(直径)a的比值d/a;弯曲角度(90°或180°);试样弯曲外表面无肉眼可见裂纹则冷弯合格。 通过冷弯试验,更有助于暴露钢材的某些内在缺陷,它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。工艺性能2.可焊性 可焊性是指在一定焊接工艺条件下,在焊缝及其附近过热区是否产生裂缝及脆硬影响,焊接后接头强度是否与母体相近的性能。可焊性受化学成分及含量的影响。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等,均会降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金钢具有良好的可焊性。 焊接结构应选择含碳量较低的氧气转炉或平炉的镇静钢。当采用高碳钢及合金钢时,为了改善焊接后的硬脆性,焊接时一般要采用焊前预热及焊后热处理等措施。钢材的焊接 焊接是把两块金属局部加热,并使其接缝部分迅速呈熔融或半熔融状态,而牢固的连接起来。它是钢结构的主要连接形式。 钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下,在焊缝及其附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向,焊接后钢材的力学性能,特别是 。强度不低于原有钢材的强度钢材的化学成分①碳(C):当含碳量小于 0.8% 的碳素钢,随着含碳量的增加,钢的抗拉强度(σb)和硬度(HB)增加,而塑性和韧性则相应降低。当含碳量大于 0.8% 时(如高碳钢),随着含碳量的增加,钢的抗拉强度(σb)反而下降。 文库专用②硅(Si):炼钢时为了脱氧去硫而加入硅,少量的硅对钢是有益的。当含硅量小于 1%时,能显著提高钢的强度,对塑性和韧性影响不大,还可提高抗腐蚀能力,改善钢的质量。当硅含量大于 1%时,可焊性变差,冷脆性增加。文库专用④磷(P):磷是钢中的有害元素。对钢材起强化作用,可使钢的屈服点和抗拉强度提高,但塑性和韧性显著降低,特别在低温下的增大钢的冷脆性,并降低可焊性。磷的含量应严格控制,一般不超过0.085%。⑤硫(S):硫也是钢中的有害元素。硫使钢材在热加工过程中引起断裂,形成热脆现象,称为热脆性,硫将大大降低钢的热加工性、可焊性、冲击韧性、疲劳强度和抗腐蚀性。硫是极有害的杂质,含量应严格控制,一般不得超过 0.065%。文库专用⑥氧(O):氧常以 FeO 的形式存在于钢中,它将降低钢的塑性、韧性、冷弯性能和焊接性能以及强度,并显著降低疲劳强度,增加热脆性。氧是钢中有害杂质,在钢中其一般不得超过 0.05%。但氧有促进时效性的作用。⑦氮(N):氮虽可以提高钢的屈服点、抗拉强度和硬度,但使塑性,特别是韧性显著下降,并增大钢的时效敏感性和冷脆性,降低焊接性能,冷弯性能。故钢的含氮量不应超过0.008%。文库专用⑧钛(Ti)、钒(V):都是较强的脱氧剂。是加入钢中的合金元素,可改善组织结构,使晶体细化,显著提高钢的强度,改善钢的韧性。ff文库专用③锰(Mn):锰加入钢中起脱氧和去硫作用,加入锰能显著提高钢材的强度和硬度,消除钢的热脆性,改善热加工性,几乎不降低塑性和韧性。但含锰量大于1.0%时,将降低钢的塑性、韧性和可焊性。文库专用 钢材的冷、热加工处理1.冷加工强化冷加工强化是钢材在常温下,以超过其屈服点但不超过抗拉强度的应力对其进行的加工。建筑钢材常用的冷加工有冷拉、冷拔、冷轧、刻痕等 。对钢材进行冷加工的目的,主要是利用时效提高强度,利用塑性节约钢材,同时也达到调直和除锈的目的。 钢材的冷加工强化和时效钢材的冷加工强化和时效2.时效钢材随时间的延长,其强度、硬度提高,而塑性、冲击韧性降低的现象称为时效。时效分为自然时效和人工时效两种。自然时效是将其冷加工后,在常温下放置15~20d;人工时效是将冷加工后的钢材加热至100~200℃保持2h以上。经过时效处理后的钢材,其屈服强度、抗拉强度及硬度都将提高,而塑性和韧性降低。 钢材的热处理将钢材按一定规则加热、保温和冷却,以改变其组织结构,从而获得需要性能的加工工艺,总称为钢的热处理。热处理方法有:(1)淬火将钢材加热至基本组织转变温度(如当含碳量大于0.8%时,为723℃)以上30一50℃ ,保温使组织完全转变。随即故人冷却介质(盐水、冷水或矿物油)中急冷的处理过程称为淬火。淬火使钢的硬度、强度、耐磨性提高。 文库专用(2)回火经淬火处理的钢,再加热、冷却的处理过程称为回火。回火的温度低于723℃。回火处理可消除淬火产生的内应力,适当降低淬火钢件的硬度并提高其韧性。 (3)退火将钢材加热至基本组织转变温度以上30一50℃,保温后以适当的速度缓慢冷却的处理过程称为退
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