【矿业实务】顾士东 教材精讲班课件 09-第一篇-第2章-2.2-金属材料.pptxVIP

2.2金属材料

2.2金属材料每年分值1-2分，两目内容。2.2.1建筑钢材的性能及使用要求1.钢材的特点及工作性能:明确力学性能、冲击韧性、疲劳强度及可焊性的基本含义。2.建筑钢材及其类型：了解3.常用钢材加工方法及技术要求：考频高

2.2金属材料2.2.2金属材料制品的类型及其应用1.锚索结构用材：了解2.提升和悬吊钢丝绳：考频高

2.2.1建筑钢材的性能及使用要求

2.2.1建筑钢材的性能及使用要求知识点一、建筑钢材及其类型钢是含碳量在0.04%～2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%根据外形，可分为型材、板材、管材、金属制品4大类。型材包括重轨（每米质量大于30kg的钢轨）、轻轨（普通轨，每米质量小于或等于30kg的钢轨）、型钢（方钢、圆钢、扁钢、工字钢、槽钢等）、线材、冷弯型钢等。工程中常用的钢材主要包括型钢、钢筋（建筑钢）和其他用途钢3类。

2.2.1建筑钢材的性能及使用要求1）常用建筑钢材（1）线材：不包括各种钢丝。（2）型钢：分为大、中、小型。常用的钢筋列入小型型钢。（3）角钢、工字钢、H型钢和槽钢可以用作独立的受力构件或形成组合构件使用。如工字钢不宜单独作为轴心受压或双向弯曲构件，槽钢是单对称结构，受轴心压或受弯时容易扭曲，H型钢的两个主轴方向的惯性矩近乎相等，构件受力合理。

2.2.1建筑钢材的性能及使用要求2）矿山专用钢材常用的还有矿用工字钢、矿用特殊型钢（U型钢）、轻轨等。矿用工字钢是专门设计的翼缘宽、小高度、厚腹板的工字钢，它的几何特性既适于作梁，也适于作柱腿。U型钢可以制作具有可缩性的支架，竖向抗弯能力与横向抗弯能力强，横向稳定性较好。轻便钢轨是专为井下1～3t矿车运输提供的，也可在巷道支护中用于制作轻型支架，但承载性能较差。

2.2.1建筑钢材的性能及使用要求知识点二钢材的特点及工作性能钢材的主要优点：六个；强度、可焊性等钢材的缺点：（1）耐腐蚀性差；（2）耐热但不耐火；（3）保温效果差；（4）易产生扭曲；（5）特有的冷桥问题。钢材的主要工作性能有：1）力学性能：（1）强度，一般多以抗拉强度作为判别钢材强度高低的指标。（2）塑性，（3）硬度，（4）冷弯性能：判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。2）冲击韧性：表示钢材的抗冲击性能，

2.2.1建筑钢材的性能及使用要求3）耐疲劳性能：在交变荷载反复作用下，在远小于抗拉强度时发生突然破坏。4）可焊性：钢材的可焊性受碳含量和合金含量的影响。碳含量在0.12%～0.20%范围内的碳素钢，可焊性最好。5）耐腐蚀性:防止钢材腐蚀的主要办法是采用防腐涂料，也可用专门的耐腐蚀钢材

2.2.1建筑钢材的性能及使用要求知识点三常用钢材加工方法及技术要求加工包括钢材的冷加工强化、时效强化、热处理和焊接等1）冷加工强化:提高其屈服强度，降低了塑性和韧性。2）时效强化:屈服强度和强度极限逐渐提高，塑性和韧性逐渐降低的现象。3）钢材热处理：方法有退火、正火、淬火和回火。4）钢筋的连接：连接方法有焊接、机械连接和绑扎连接。钢筋连接时，宜选用机械连接接头，并优先采用直螺纹接头。

2.2.1建筑钢材的性能及使用要求5）钢筋代换（1）当钢筋的品种、级别或规格需要变更时，应办理设计变更文件。代换钢筋，应征得设计单位同意。（2）钢筋代换可参照的原则有：当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等的原则进行代换（等强度代换）；当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等的原则进行代换（等面积代换）。有抗震要求的框架结构，不宜以强度较高的钢筋代换原设计中的钢筋。

习题演练矿山专用钢材中，竖向抗弯能力与横向抗弯能力强，横向稳定性较好，可以制作具有可缩性的支架的是（）。A.矿用工字钢B.矿用U型钢C.轻轨D.重轨答案：B解析:U型钢可以制作具有可缩性的支架，竖向抗弯能力与横向抗弯能力强，横向稳定性较好。

2.2.2金属材料制品的类型及其应用

2.2.2金属材料制品的类型及其应用知识点一、锚索结构用材矿业工程常用金属材料制品主要是钢索和钢丝绳，钢索主要用于各类岩土锚固工程，钢丝绳常用作矿井提升和悬吊工作等。锚索结构一般由内锚头、锚索体和外锚头三部分共同组成。

2.2.2金属材料制品的类型及其应用内锚头又称锚固段或锚根，是锚索锚固在岩体内提供预应力的根基，按其结构形式分为机械式和胶结式两大类，胶结式又分为砂浆胶结和树脂胶结两类。锚索体，是连结内外锚头的构件，也是张拉力的承受者，通过对锚索体的张拉来提供预应力，锚索体由高强度钢筋、钢绞线或螺纹钢筋构成。钢绞线由热处理的优质碳素钢经冷拔制成钢丝然后绞合构成，钢筋的单根直径相对粗，抗腐蚀能力强，但强度相对低。

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