《建筑钢材》ppt课件.pptx

建筑钢材

可用作主要的结构材料、也可以用作连接材料、围护材料和饰面材料等。

优点：高的抗拉强度

易于加工成板材、型材和线材

良好的焊接和铆接性能

缺点：易锈蚀、维护费用高

耐火性差

生产能耗大

本章内容

1、钢材的基本知识：

铁和钢的概念；钢的分类；钢的冶炼和脱氧及其对钢质量的影响；钢材的化学成分及其对钢性能的影响。

2、钢材的主要技术性质：

力学性质

工艺性能。

3、钢材的冷加工和热处理：

钢材的加工强化和时效处理

钢材的热处理。

4、建筑钢材的技术标准及选用：

碳素结构钢

低合金结构钢

钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝。

5、建筑钢材的防锈：钢的锈蚀、钢材防锈的要点

第一节钢材的基本知识

铁和钢的概念；

钢的分类；

钢材的化学成分及其对钢性能的影响.

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一、钢的生产

钢：铁碳合金，铁Fe为主要元素：

碳C含量≤2.11%,

杂质元素：M、Si、S、P、H、O、N等，含量少。

生铁：铁碳合金，C含量高，约为2.11%～6.69%,并含较多杂质的。

生铁中的碳氧化，降低含C量，除去杂质

元素，降低其含量

冶炼

生铁

钢

炉种

原料

特点生产钢种

平炉生

铁、废钢时间

质

长，成分稳定碳素钢

量较好、成本较高低合金钢

氧气转炉铁

水，废钢可有效

效

除去磷、硫杂质少，碳素钢

率高质量好。低合金钢

电炉

生铁、废钢产量低

质量

、耗电大，杂质少

最好，成本高

合金钢

优质碳素钢

(一)冶炼

根据炼钢设备的不同，炼钢方法有转炉、平炉和电炉三种方法：

三种主要炼钢方法的特点

(二)脱氧

沸腾钢：

碳、磷、硫等成分偏析严重，钢致密程度、焊接性能、低温下的冲击韧性较差。(F)

半镇静钢：

脱氧程度与性能介于沸腾钢和镇静钢之间。(B)

镇静钢：

脱氧充分，成分均匀纯净、杂质少、组织致密；冷脆性和时效敏感性较低，疲劳强度和

可焊性较好。(Z

特殊镇静钢：

脱氧很充分，晶粒细化，质量与性能比镇静钢更好。(T·

问题：钢材的脱氧程度对钢材质量的影响?

答：脱氧程度不高的钢材中还保留较多的FeO,在钢材铸锭时，碳与FeO

反应生成CO气泡，并有一部分残留在钢中，造成微裂缝和成分偏析，降低致密性、强度和可焊性，低温下的韧性变差，冷脆性和时效敏感性增大等。

脱氧程度排序：

特殊镇静钢镇静钢半镇静钢沸腾钢钢材性能与质量排序：

特殊镇静钢镇静钢半镇静钢沸腾钢

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二、钢的分类

钢按脱氧程度分：

沸腾钢、镇静钢、半镇静钢、特殊镇静钢；

按化学成分分：

碳素钢(再按含碳量)、合金钢(再按合金含量)

按质量分(根据S、P含量分):

普通碳素钢、优质碳素钢、高级碳素钢；

按用途分：

结构钢、工具钢、特殊钢

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其他性能

降低焊接性能，增加冷脆性和时效倾向

可焊性、冷加工性有所降低，提高抗腐蚀性

消减硫引起的热脆性、提高耐磨性、降低焊接性

增大冷脆性，显著降低焊接性，提高耐磨和耐蚀性

增大热脆性，降低焊接性、耐腐蚀性和机械性能

降低机械性能，使焊接和冷弯性能变坏，增加热脆性

降低焊接性、使冷弯性能变坏、加剧冷脆性与时效敏感性

提高焊接性和抗蚀性

减少冷脆性、降低焊接性

化学成分对钢材性质的影响

韧性塑性

降低影响不大

影响不大

显著降低

强度

增加增加增加

稍有增加

降低降低

提高

提高提高

化学

元素

C

SiMn

P

0

N

Ti

V

降

降

降改善

改善

低

低

低

降低

back

第二节建筑钢材的主要技术性能

钢材的力性质

钢材的工性能

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一、钢材的力学性质

钢材的力学性能，即是指钢材在外力(载荷)作用时表现

出来的性能，包括：塑性、强度、韧性、硬度和疲劳强度等。

拉伸压缩弯曲剪切扭转

荷载形式

(一)塑性

钢材在荷载作用下断裂前产生永久变形的能力称为钢材的塑性，用伸长率和断面收缩率来表示。

L₁L,伸长

伸长率(δ)n=[(L-

L₀)/L]×100%

F₁F₀颈缩

断面收缩率(ψ)=[(F₀-

F₁)/F]×100%

伸长率和断面收缩率的值越大，钢材的塑性越大back

(二)强度

钢材抵抗塑性变形或断裂的能力称为其强度，用拉伸试验测定。强度指标根据其变形特点分下列几个：

弹性极限(σ)表示钢材保持弹性变形，不产生塑性变形的最大应

力，是弹性零件的设计依据。

屈服强度(σ)表示钢材