土木建材钢材铝合金学案.ppt

第六章 钢材与铝合金 ;第一节 钢的生产、分类与晶体组织;钢的脱氧和铸锭;二、钢的分类;;三、 钢材的晶体组织;钢中的晶体;图6-3 Fe-Fe3C合金状态图;;珠光体 是铁素体和渗碳体组成的机械混合物;表6-1 室温下钢中晶体组织的机械性能;图6-4 铁碳合金的含碳量、晶体组织与性能之间的关系;第二节 钢材的技术性质;;;;第三节 化学成分、热处理、加工硬化与时效对钢性质的影响;二、热处理对钢性质的影响 1．退火 2．正火 3．淬火 4. 回火 调质 =淬火+回火(高温);三、冷加工与时效对钢性质的影响;;冷加工与时效对钢性质的影响;第四节 建筑钢材的标准与选用;2．碳素结构钢的技术要求 （1）化学成分 （2）力学性能 (屈服点ReL ,抗拉强度Rm,伸长率A5,冲击 韧性ak), 3．碳素结构钢的应用 Q195和Q215钢 Q235是建筑工程中应用最广泛的碳素结构钢 Q255、Q275钢，强度高，但塑性、韧性和可焊性较差，不易冷弯加工 下列情况的承重结构和构件不应采用Q235沸腾钢： （1） 焊接结构: ①直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构。②工作温度低于-20℃时的直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳的结构以及承受静力荷载的受弯及受拉的重要承重结构。③工作温度等于或低于-30℃的所有承重结构。 （2） 非焊接结构:工作温度等于或低于-20℃的直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构。 优质碳素结构钢对有害杂质含量控制更严格（S0.035%，P0.035%）、质量更稳定，性能优于普通碳素结构钢。;表6-2 碳素结构钢的化学成分;表6-3 碳素结构钢的力学性能;（三）低合金高强度结构钢;表6-6 低合金高强度结构钢的力学性能;二.混凝土结构用钢 ;应用 ;二.混凝土结构用钢;（三）预应力混凝土用热处理钢筋;图6-10 带肋钢筋a.月牙肋钢筋 b.等高肋钢筋;（六）预应力混凝土用钢丝 按加工状态分为冷拉钢丝（代号为WCD）和消除应力钢丝两种，消除应力钢丝又分为低松弛钢丝(代号为WLR)和普通松弛钢丝（代号为WNR）；按外形分为光圆钢丝（P）、螺旋肋钢丝（H）和刻痕钢丝（I）三种。 （七）预应力混凝土用钢绞线 预应力混凝土用钢绞线一般是由2根、3根或7根直径为2.5~6.0mm的高强度光面或刻痕钢丝绞捻后，再经稳定化处理而制成。稳定化处理是指为了减少应用时的应力松弛，钢绞线在一定的张力下进行的短时热处理。 三、桥梁结构钢 桥梁结构钢除了必须具有较高的强度外，还要求有良好的塑性、韧性、可焊性及较高的疲劳强度。考虑到严寒地区的低温影响和长期的使用安全，还要求具有较小的冷脆性和时效敏感性，以免发生脆断事故。 《桥梁用结构钢》GB/T714-2000规定，牌号由代表屈服点的汉语拼音字母、屈服点数值、桥梁钢的汉语拼音字母、质量等级符号4部分组成。如：Q345qC代表屈服点345Mpa质量等级为C级的桥梁钢。桥梁结构钢按照钢材的屈服点分4个牌号，即Q235q、Q345q、Q370q、Q420q；按照质量等级（硫、磷杂质含量由多到少）分为C、D、E共3个质量等级，其中C级硫、磷杂质含量与低合金高强结构钢C级要求相当，D、E级比低合金高强结构钢相应等级要求更高。;四、钢 轨 钢 铁路钢轨经常处在车轮压力、冲击和磨损的作用下，要求钢轨不仅应具有较高的强度以承受较高的压力和抗剥离的能力，而且还应具有较高的硬度、耐磨性、冲击韧性和疲劳强度 .一般应选用含碳量较高（高碳钢）的平炉或氧气转炉镇静钢进行轧制。含碳量过高，将使钢轨钢的塑性、韧性显著下降，因此一般含碳量不超过0.82%。锰能有效的提高钢材的强度（固溶强化）及耐磨性，硅易与氧化合去除钢中的气泡，使钢质密实细致，硬度、耐磨性也提高，因此钢轨钢常常含有这两种元素。 钢轨的类型以每米大致的质量表示，我国铁路钢轨主要有75Kg/m、60Kg/m、50Kg/m和43Kg/m四种。标准长度为12.5m和25m两种，对于75Kg/m钢轨只有25m一种。随着重载高速线路的迅速发展，钢轨需要重型化。我国已经大量使用60kg/m钢轨，在重载线路上逐步铺设75kg/m钢轨※※，目前世界上最重的钢轨已达到77.5Kg/m。而且对钢轨的性能和质量要求愈来愈高。 近年来采取了钢轨合金化、热处理和控制轧制等综合措施，研制发展新一代的合金钢钢轨，取得了较好的效果。如攀钢生产的PD3高碳微钒轨，抗拉强度在1000Mpa以上。PD3全长淬火轨抗拉强度达到1300Mpa，且综合性能好，可以延长寿命50%以上， ;钢材选用要点:;第五节 建筑钢材的锈蚀与防止;二、防止钢材锈蚀的措施;设置阳极或阴极保护;;;第六节 铝及铝合金;二、铝合金 (