土木工程材料 教学课件 ppt 作者 蔡丽朋 赵磊 主编第八章 金属材料.ppt

三、钢材的防火 1、在钢材表面涂覆防火涂料 防火涂料按受热时的变化分为膨胀型（薄型）和非膨胀型（厚型）两种。膨胀型防火涂料的涂层厚度一般为2～7mm，覆着力较强，可同时起装饰作用。非膨胀型防火涂料的涂层厚度一般为8～50mm，呈粒状面，强度较低，喷涂后需再用装饰面层保护，耐火极限可达0.5～3.0h。 2、用不燃性板材、混凝土等包裹钢构件 常用的不燃性板材有石膏板、岩棉板、珍珠岩板、矿棉板等，可通过粘结剂或钢钉、钢箍等固定在钢构件上。 第八章 金属材料 第六节 铝合金材料及其制品 一、铝合金的特性和分类 铝具有良好的抗大气腐蚀能力，对光和热的反射能力强，但铝不耐酸、碱、盐的腐蚀，强度较低。为提高铝强度，常加入合金元素（如硅、铜、镁及稀土元素等）形成铝合金。铝中加入合金元素后，既保持了铝质量轻的特性，同时力学性能大大提高（屈服强度可达210~500MPa，抗拉强度可达380~550 MPa），因而大大提高了使用价值。 铝合金根据成分及制造工艺，铝合金分变形铝合金和铸造铝合金两类。 第八章 金属材料 二、常用铝合金制品 （一）铝合金门窗 铝合金门窗是将按特定要求成型并经表面处理的铝合金型材，经下料、打孔、铣槽、攻丝等加工，制得门窗框料构件，再加连接件、密封件、开闭五金件等一起组合装配而成。铝合金门窗尽管其造价较高，但由于长期维修费用低，强度及抗风压力较高、质量轻、密封性好且造型、色彩、玻璃镶嵌、密封材料和耐久性等均比钢、木门窗有着明显的优势，所以应用广泛。 第八章 金属材料 （二）铝合金板材 1．铝塑复合板 2．单层铝板 3．蜂巢复合铝板 第八章 金属材料 本讲结束 第八章 金属材料 土木工程中常用钢材，包括钢结构用的各种型钢（圆钢、角钢、槽钢、工字钢等）、钢板和钢筋混凝土中的各种钢筋、钢丝等。 第八章 金属材料 金属材料是指一种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的合金材料的总称。金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属指的是以铁、铬、锰元素等为主要成分的金属及其合金，在土木工程中应用最多的是钢材。有色金属指的是除铁、铬、锰以外的其他金属，如铝、铜、铅、锌、锡等金属及其合金。 钢是由生铁冶炼而成。生铁是由铁矿石、熔剂（石灰石）、焦炭在高炉中经过还原反应和造渣反应而得到的一种碳铁合金，其中碳的含量为2.06％～6.67％，磷、硫等杂质的含量也较高。生铁性能脆硬，无塑性和韧性，不能进行焊接、锻造、轧制等加工，在工程上难以使用。炼钢的原理就是把生铁在炼钢炉内进行氧化，除去其中大部分碳和杂质，使碳的含量降低到2.06％以下的铁碳合金。 目前，大规模炼钢的方法主要有平炉炼钢法、氧气转炉炼钢法和电炉炼钢法三种。 一、钢材的冶炼 第一节 钢的基本知识 第八章 金属材料 1、按化学成分分类 碳素钢、合金钢。 2、按冶炼时脱氧程度不同分类 特殊镇静钢 、镇静钢、沸腾钢、半镇静钢。 3、按品质（硫、磷杂质含量）不同分 普通钢、优质钢、高级优质钢、特级优质钢。 4、按用途分类 结构钢、工具钢、特殊钢。 二、钢材的分类 第八章 金属材料 一、力学性能 （一）拉伸性能 软钢的应力—应变曲线共分为四个阶段，即弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。自开始加载到A点之前，钢筋处于弹性阶段，应力应变呈线性关系；应力达到A点后钢筋进入屈服阶段，应力不再增加而应变急剧增长形成屈服台阶AB；超过B点后应力应变关系重新表现为上升的曲线，BC段称为强化阶段；到达应力最高点C点后钢筋产生颈缩现象，应力开始下降，到D点钢筋被拉断，CD段称为破坏阶段。 第二节 钢材的主要技术性能 第八章 金属材料 1、伸长率 第八章 金属材料 2、断面收缩率 伸长率和断面收缩率表示钢材断裂前经受塑性变形的能力。伸长率越大或断面收缩率越高，说明钢材塑性越大。 （二）冲击韧性 指钢材抵抗冲击荷载作用的能力。 影响因素：化学成分 、温度 、时间。 对于重要的结构以及承受动荷载作用的结构，特别是处于负温条件下的结构，应保证钢材具有一定的冲击韧性。 （三）耐疲劳性