《建筑材料》课件——第八章 钢材.pptxVIP

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8.1.1钢材的特点8.1.2钢材的生产与分类8.1钢材基本知识8.1.3化学元素对钢材的影响

8.1.1钢材的特点1.强度高，比强度高；2.材质均匀，性能可靠；3.良好塑性和冷加工性能；4.施工方便。1.耐腐蚀性差；2.耐火性差；优点缺点

2钢材的生产和分类含碳量小于2.06%的铁碳合金称为钢，含碳量大于2.06%称为生铁。钢和生铁均是以铁元素为主要元素的铁-碳合金含碳量的数量8.1.2

把铁矿石内氧化物还原成生铁的过程；生铁硬而脆，塑性及韧性差，建筑上难以使用。把生铁中的杂质进行氧化，把含碳量降低到2%以下，使磷、硫等其他杂质减少到某一程度的过程；生铁的冶炼：钢的冶炼：2钢材的生产和分类8.1.2

钢材按化学成分按质量按用途按生产工艺按脱氧程度碳素钢；合金钢普通钢；优质钢；高级钢；结构钢；工具钢；特殊钢；热轧钢筋；冷拉钢筋；冷拔低碳钢丝；钢绞线沸腾钢；镇静钢；半镇静钢；特殊镇静钢2钢材的生产和分类8.1.2

3化学元素对钢材的影响合金元素（1）锰。锰是低合金钢的主加合金元素，锰元素主要起着脱氧去硫的作用。（2）硅。硅是合金钢的主加合金元素，硅元素主要起着脱氧的作用。（3）钒、铌、钛。钒、铌、钛都是合金钢的合金元素，在炼钢时做脱氧剂，可改善钢材的组织结构，提高钢的强度，增加钢材的韧性。28.1.3

有害元素（1）硫、磷。增大钢材的热脆性，降低可焊性、热加工性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀等性能。（2）氮、氧。降低钢的力学性能，尤其使钢材的塑性和韧性显著降低。钢中氧元素可使钢的热脆性增加，氮元素可使钢的冷脆性和时效敏感性增加。3化学元素对钢材的影响28.1.3

钢材锈蚀及防护方法8.2

1钢材的锈蚀及防护钢材的锈蚀指其表面与周围介质发生化学反应而遭到破坏，锈蚀可发生在多种介质中，如湿润的空气、土壤、工业废气等。温度提高，锈蚀加速。8.2

钢材的锈蚀及防护钢材锈蚀原因化学腐蚀与化学物质（如SO2、Cl2/O2等）发生氧化还原反应。电化学腐蚀与电解质溶液、失电子，发生氧化还原反应。主要次要18.2

钢材的锈蚀及防护电化学腐蚀建筑钢材存放和使用中发生的锈蚀主要属于这一类，例如：存放在湿润空气中的钢材，表面为一层电解水质水膜所覆盖。由于表面成分、晶体组织不同、受力变形、平整度差等不均匀性，使临近的局部产生电极电位差别，因而构成许多微电池。18.2

电化学腐蚀埋入混凝土中的钢筋，因处于碱性介质的条件，而形成碱性氧化膜，即不容易锈蚀。钢材的锈蚀及防护18.2

钢材防护有机涂层腐蚀保护：目前国内外使用最多的钢铁结构件防腐方法是有机涂料涂装。钢材的锈蚀及防护18.2

1钢材的锈蚀及防护钢材防护无机非金属涂层腐蚀防护：以非金属元素氧化物或金属与非金属元素生成的氧化物为主体构成的覆盖层统称为无机非金属覆盖层。

1钢材的锈蚀及防护钢材防护无机非金属覆盖层特点：具有耐热、耐蚀和高绝缘性的优点，但由于其脆性大冲击韧性差在建筑结构的腐蚀防护中应用受限。

钢材防护金属覆盖层腐蚀防护：凡把一种（或多种）金属通过一定的工艺方法牢固地附着在其他基体上，而形成几十微米至几个毫米以上的功能覆盖层为金属覆盖层。钢材的锈蚀及防护18.2

钢材防护钢结构用金属覆盖层大多为锌及其合金，常常采用的工艺有电镀、热浸、喷涂、扩散和机械镀等。钢材的锈蚀及防护18.2

8.3.1钢材的力学性能8.3钢材的技术性能8.2.3建筑用钢8.2.2钢材的工艺性能

力学性能冲击韧性疲劳强度硬度抗拉性能力学性能，它是衡量钢材性能好坏的重要指标之一。1钢材的力学性能118.3.1

抗拉性能低碳钢应力-应变曲线(1)弹性阶段(O—A)(2)屈服阶段(A—B)(3)强化阶段(B—C)(4)颈缩阶段(C—D)由低碳钢在拉伸过程中形成的应力(σ)-应变(ε)关系图可知，低碳钢受拉过程可划分为以下4个阶段。1钢材的力学性能18.3.1

冲击韧性冲击韧性指钢材抵抗冲击荷载作用的能力。用冲断试件所需能量的多少表示。将有缺口的标准试件放在冲击试验机的支座上，用摆锤打断试件，测得试件单位面积上所消耗的功即为冲击韧性。用冲击值表示，按公式（8-1）计算。ak=A/Ak(8-1)钢材冲击试验1钢材的力学性能118.3.1

1钢材的力学性能冲击韧性钢材的冲击韧性与钢的化学成分、冶炼方法、温度及加工等有关，当钢中硫、磷含量较高、存在化学偏析、非金属杂质、焊接中形成的微裂纹等，都会使冲击韧性显著下降。此外，温度对钢材的冲击韧性的影响也很大，钢材在负温条件下，冲击韧性会显著下降，钢材会由塑性状态转化为脆性状态，这一现象称为钢材的冷脆性。118.3.1

1钢材的力学性能疲劳强度钢材在交变荷载的反复作用下，在应力远低