土木工程材料第八章金属材料

1、8.金属材料金属材料 8.1 钢的冶炼和分类钢的冶炼和分类8.3 建筑钢材的主要技术性能建筑钢材的主要技术性能8.2 钢的组织与化学成分对钢性能的影响钢的组织与化学成分对钢性能的影响8.4 钢材的冷加工与热处理钢材的冷加工与热处理8.5 建筑钢材建筑钢材8.7 钢结构用钢材钢结构用钢材8.6 钢筋混凝土用钢材钢筋混凝土用钢材8.8 钢筋的防护钢筋的防护教学目标教学目标掌握建筑钢材的主要性能；掌握建筑钢材的主要性能；熟悉建筑钢材的常用钢种及应用；熟悉建筑钢材的常用钢种及应用；了解钢筋混凝土和钢结构用钢的品种及应用。了解钢筋混凝土和钢结构用钢的品种及应用。概述概述一、一、金属材料金属材料重金属重金

2、属和和轻金属轻金属。重金属的密度大于。重金属的密度大于4.5 g/cm3，轻金属的轻金属的密度小于密度小于4.5 g/cm3。冶金工业上还常常把金属分为冶金工业上还常常把金属分为黑色金属黑色金属和和有色金属有色金属。黑色金属黑色金属黑色金属是以铁元素为主要成分的金属及其合金，黑色金属是以铁元素为主要成分的金属及其合金，钢和铁都是铁碳合金。钢和铁都是铁碳合金。有色金属有色金属：是除黑色金属以外的其他金属，如铝、铅、锌、是除黑色金属以外的其他金属，如铝、铅、锌、铜、锡等金属及其合金。铜、锡等金属及其合金。 金属材料是一种或两种以上的金属元素或金属元素与某些金属材料是一种或两种以上的金属元素或金属元

3、素与某些非金属元素组成的合金的总称。非金属元素组成的合金的总称。二、建筑钢材二、建筑钢材钢材钢材:均匀致密均匀致密、强度高强度高、塑性韧性好塑性韧性好、能经受冲击和振动能经受冲击和振动荷载荷载、加工性能加工性能优良；优良；钢结构钢结构强度高强度高、自重轻自重轻，适用于，适用于大跨度结构大跨度结构、多层及高层多层及高层结构结构、受动力荷载的结构受动力荷载的结构和和重型工业厂房结构重型工业厂房结构等；等；钢结构厂房钢结构厂房施工速度施工速度快。快。建筑工程上用的钢材包括各类钢结构用的型钢（如圆钢、建筑工程上用的钢材包括各类钢结构用的型钢（如圆钢、角钢、槽钢和工字钢等）、钢板和钢筋混凝土用钢筋、钢角

4、钢、槽钢和工字钢等）、钢板和钢筋混凝土用钢筋、钢丝等。丝等。钢结构厂房钢结构厂房北京北京20082008年奥运会年奥运会“鸟巢鸟巢”工程工程总用钢量总用钢量11万吨万吨钢筋钢筋武汉长江大桥武汉长江大桥铁路钢轨铁路钢轨巴黎艾菲尔铁塔巴黎艾菲尔铁塔 8.1 钢的冶炼与分类钢的冶炼与分类 钢的冶炼钢的冶炼钢的分类钢的分类钢：含碳量在钢：含碳量在0.06%2.0%0.06%2.0%，并含有某些元素的铁碳合金。，并含有某些元素的铁碳合金。生铁：含碳量为生铁：含碳量为2.116.67%2.116.67%，且杂质含量较多的铁碳合金。，且杂质含量较多的铁碳合金。 （性脆硬，建筑上难以应用）（性脆硬，建筑上难以

5、应用）工业纯铁：含碳量工业纯铁：含碳量小于小于0.04%0.04%的铁碳合金。的铁碳合金。一、钢的冶炼（生产）一、钢的冶炼（生产）钢的生产分为两步：钢的生产分为两步：一是一是铁矿石经过冶炼形成铁水，这一铁矿石经过冶炼形成铁水，这一过程叫做炼铁；过程叫做炼铁；二是二是铁经过精炼形成钢，这一过程叫做炼铁经过精炼形成钢，这一过程叫做炼钢。钢在强度、韧性等方面都比铁有了较大幅度的提高，钢。钢在强度、韧性等方面都比铁有了较大幅度的提高，在建筑工程中大量使用的都是钢材。在建筑工程中大量使用的都是钢材。1 1、炼铁炼铁：铁矿石铁矿石 铁水铁水+ +矿渣矿渣方法：高炉炼铁方法：高炉炼铁生铁：含碳量生铁：含碳量

6、2.11-6.67%2.11-6.67%，脆硬，脆硬2 2、炼钢炼钢：铁水、铁块或废钢铁水、铁块或废钢 钢水钢水+ +钢渣钢渣钢钢: : 含碳量含碳量0.06%-2.0%0.06%-2.0%钢与生铁的钢与生铁的主要区别：主要区别：含碳量不同含碳量不同冶炼冶炼炼钢的原理就是把熔融的生铁进行加工，使其中碳的含量炼钢的原理就是把熔融的生铁进行加工，使其中碳的含量降到降到2.0%以下，其它杂质含量也控制在相应规定范围之内。以下，其它杂质含量也控制在相应规定范围之内。以纯氧代替空气吹入炼钢炉内铁水中，克以纯氧代替空气吹入炼钢炉内铁水中，克服了空气转炉法的一些缺点，能有效地除去磷、硫等杂质，服了空气转炉法

7、的一些缺点，能有效地除去磷、硫等杂质，使钢的质量显著提高，可以炼制优质的碳素钢和合金钢。使钢的质量显著提高，可以炼制优质的碳素钢和合金钢。氧气转炉法是现代炼钢的主流方法。氧气转炉法是现代炼钢的主流方法。以固体或液体生铁、废钢铁或铁矿石作原料，以固体或液体生铁、废钢铁或铁矿石作原料，用煤气或重油为燃料在平炉中加热冶炼，杂质靠铁矿石或用煤气或重油为燃料在平炉中加热冶炼，杂质靠铁矿石或废钢中的氧起氧化作用而除去。平炉熔炼时间长，有利于废钢中的氧起氧化作用而除去。平炉熔炼时间长，有利于化学成分的精确控制，杂质含量少，成品质量高，可用来化学成分的精确控制，杂质含量少，成品质量高，可用来炼制优质碳素钢、合

8、金钢或有特殊要求的专用钢。缺点是炼制优质碳素钢、合金钢或有特殊要求的专用钢。缺点是能耗大、冶炼时间长、成本高。（被淘汰）能耗大、冶炼时间长、成本高。（被淘汰）以生铁和废钢为原料，用电力作能源的冶炼方以生铁和废钢为原料，用电力作能源的冶炼方法。其熔炼温度高，温度可以控制，清除杂质容易彻底。法。其熔炼温度高，温度可以控制，清除杂质容易彻底。电炉钢的质量最好，但成本高。它适合产冶炼优质特殊质电炉钢的质量最好，但成本高。它适合产冶炼优质特殊质量的特种钢。量的特种钢。 二、钢的分类二、钢的分类1.按化学成分分类按化学成分分类分类分类按质量等级分类按质量等级分类举例举例非合非合金钢金钢普通质量非合金钢普通

9、质量非合金钢碳素结构钢碳素结构钢、碳素钢筋钢、铁道、普通碳素碳素钢筋钢、铁道、普通碳素钢盘条、一般用途低碳钢丝钢盘条、一般用途低碳钢丝优质非合金钢优质非合金钢碳素结构钢、优质碳素结构钢、铁道、桥梁碳素结构钢、优质碳素结构钢、铁道、桥梁特殊质量非合金钢特殊质量非合金钢优质碳素结构钢、铁道、航空、兵器优质碳素结构钢、铁道、航空、兵器低合低合金钢金钢普通质量低合金钢普通质量低合金钢低合金结构钢、低合金钢筋钢低合金结构钢、低合金钢筋钢优质低合金钢优质低合金钢低合金结构钢、桥梁用低合金结构钢低合金结构钢、桥梁用低合金结构钢特殊质量低合金钢特殊质量低合金钢航空、兵器航空、兵器合金合金钢钢优质合金钢优质合金

10、钢合金结构钢合金结构钢特殊质量合金钢特殊质量合金钢合金工具钢、高速工具钢、轴承钢合金工具钢、高速工具钢、轴承钢 1 1 按化学成分分按化学成分分：钢的主要成分：钢的主要成分： 铁、碳铁、碳其他一些杂质：其他一些杂质： 硅、锰、钛、钒硅、锰、钛、钒 磷、硫、氧、氮磷、硫、氧、氮 （1 1）碳素钢）碳素钢- - 低碳钢（含碳量低碳钢（含碳量0.25%0.6%0.6%）（2 2）合金钢）合金钢- - 低合金钢（合金元素含量低合金钢（合金元素含量5%5%） 中合金钢（合金元素含量中合金钢（合金元素含量5-10%10%10%）有害可以调整钢材性能专门加入合金元素二、钢的分类二、钢的分类2 2 按冶炼时脱

11、氧程度分按冶炼时脱氧程度分：（1 1）镇静钢）镇静钢：用硅脱氧，钢质均匀密：用硅脱氧，钢质均匀密实，品质好，成本高，可用于承受冲实，品质好，成本高，可用于承受冲击荷载的重要结构击荷载的重要结构。脱氧充分。脱氧充分（2 2）半镇静钢半镇静钢：用少量硅脱氧：用少量硅脱氧，性能介于镇静钢和沸腾钢之间性能介于镇静钢和沸腾钢之间（3 3）特殊镇静钢：）特殊镇静钢：比镇静钢脱氧程度比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，其质量最好。还要充分彻底的钢，其质量最好。适用于特别重要的结构工程。适用于特别重要的结构工程。(A)沸腾钢 (B)镇静钢两钢锭的纵剖面图代号“TZ”代号“Z”代号“b”AB（4 4）沸腾钢）沸腾

12、钢：用锰铁脱氧，内部杂质多，：用锰铁脱氧，内部杂质多，脱氧不完全的脱氧不完全的钢，浇铸后在钢液冷却时有大量一氧化碳气体逸出，引钢，浇铸后在钢液冷却时有大量一氧化碳气体逸出，引起钢液剧烈沸腾，称为沸腾钢。起钢液剧烈沸腾，称为沸腾钢。此种钢的碳和有害杂质磷、硫等的偏析较严重，钢的此种钢的碳和有害杂质磷、硫等的偏析较严重，钢的致密程度较差，故冲击韧性和焊接性能较差，特别是致密程度较差，故冲击韧性和焊接性能较差，特别是低温冲击韧性的降低更显著。低温冲击韧性的降低更显著。沸腾钢成本低，被广泛应用于建筑结构。沸腾钢成本低，被广泛应用于建筑结构。其代号为其代号为“F”F”。 问题：钢材的脱氧程度对钢材质量的

13、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3 3 按杂质含量分按杂质含量分： 普通钢：含硫量普通钢：含硫量0.0450.045-0.050-0.050；含磷量；含磷量0.0450.045。 优质钢优质钢: :含硫量含硫量0.0350.035；含磷量；含磷量0.0350.035。 高级优质钢高级优质钢: :含硫量含硫量0.0250.

14、025，含磷量，含磷量0.0250.025。 特级优质钢特级优质钢: :含硫量含硫量0.0150.015，含磷量，含磷量0.0250.025。 牌号后加“高”或“A”后加“E”建筑上常用的主要钢种是普通碳素钢中的低碳建筑上常用的主要钢种是普通碳素钢中的低碳钢和合金钢中的低合金高强度结构钢。钢和合金钢中的低合金高强度结构钢。 4 4、按照用途、按照用途：（1 1）结构钢：主要用于工程构件和机械零件）结构钢：主要用于工程构件和机械零件, ,一般为中、低碳一般为中、低碳钢钢（2 2）工具钢：主要用于各种刀具，量具和磨具）工具钢：主要用于各种刀具，量具和磨具, ,一般为高碳钢一般为高碳钢（3 3）特殊

15、钢：用于特殊场合，如不锈钢，耐热钢，磁性钢，耐）特殊钢：用于特殊场合，如不锈钢，耐热钢，磁性钢，耐酸钢等，一般为合金钢酸钢等，一般为合金钢 建筑上常用的是结构钢。建筑上常用的是结构钢。5 5、按照产品型式、按照产品型式：（1 1）型材：钢结构用角钢，工字钢，方钢，槽钢等）型材：钢结构用角钢，工字钢，方钢，槽钢等（2 2）板材：各种厚度钢板）板材：各种厚度钢板（3 3）线材：钢筋，钢丝，钢绞线）线材：钢筋，钢丝，钢绞线（4 4）管材：钢管，自来水管，钢管桩）管材：钢管，自来水管，钢管桩8.2 钢的组织与化学成分对钢性能的影响钢的组织与化学成分对钢性能的影响 钢的组织及其对钢性能的影响钢的组织及其

16、对钢性能的影响钢的化学成分对钢性能的影响钢的化学成分对钢性能的影响一、钢的组织及其对钢性能的影响一、钢的组织及其对钢性能的影响 v钢是以铁（Fe）为主的Fe-C合金v钢中碳原子与铁原子的三种基本结合形式：q固溶体q化合物q机械混合物铁素体铁素体:钢材中的铁素体系碳在钢材中的铁素体系碳在-Fe-Fe中的中的固溶体固溶体，由于，由于-Fe-Fe体心体心立方晶格的原子间空隙小，溶碳能力较差，故铁素体含碳量立方晶格的原子间空隙小，溶碳能力较差，故铁素体含碳量很少（小于很少（小于0.02），），由此决定其塑性、韧性好；但强度、由此决定其塑性、韧性好；但强度、硬度低。硬度低。渗碳体渗碳体:渗碳体为铁和碳的

17、渗碳体为铁和碳的化合物化合物Fe3C ，其含碳量高达，其含碳量高达6.67，晶，晶体结构复杂，体结构复杂，塑性差，性硬脆，抗拉强度低。塑性差，性硬脆，抗拉强度低。珠光体珠光体:珠光体为铁素体和渗碳体的珠光体为铁素体和渗碳体的机械混合物机械混合物，含碳量较低，含碳量较低(0.8)，层状结构，层状结构，塑性较好，强度和硬度较高。塑性较好，强度和硬度较高。奥氏体奥氏体：钢材在温度高于钢材在温度高于723 时，还存在奥氏体。奥氏体为碳时，还存在奥氏体。奥氏体为碳在在-Fe-Fe中的中的固溶体固溶体，溶碳能力较强，高温时含碳量可达，溶碳能力较强，高温时含碳量可达2.06，低温下降至，低温下降至0.8。其

18、强度、硬度不高，但塑性好其强度、硬度不高，但塑性好。碳钢处于红热状态时即存在这种组织，这时钢易于轧制成型。碳钢处于红热状态时即存在这种组织，这时钢易于轧制成型。二、钢的化学成分对钢性能的影响二、钢的化学成分对钢性能的影响 1.碳。碳。决定钢材性能的最重要元素。决定钢材性能的最重要元素。b抗拉强度抗拉强度k冲击韧性冲击韧性 伸长率伸长率 断面收缩率断面收缩率HB 硬度硬度 有益元素：有益元素：硅、锰、钛、钒；硅、锰、钛、钒；有害元素：有害元素：硫、磷、氮、氢、氧硫、磷、氮、氢、氧. 当含碳量小于当含碳量小于 0.8% ，随着含碳，随着含碳量的增加，钢的抗拉强度（量的增加，钢的抗拉强度（b）和硬度

19、（和硬度（HB）增加，而塑性和韧）增加，而塑性和韧性则相应降低。性则相应降低。当含碳量大于当含碳量大于 1.0% 时（如高碳时（如高碳钢），随着含碳量的增加，钢的钢），随着含碳量的增加，钢的抗拉强度（抗拉强度（b）反而下降。）反而下降。 2.2.硅硅（SiSi）：）： 炼钢时为了脱氧去硫而加入硅，少量的硅对钢是有益炼钢时为了脱氧去硫而加入硅，少量的硅对钢是有益的。通常碳素钢含硅量小于的。通常碳素钢含硅量小于 0.3%0.3%，低合金钢含硅量小，低合金钢含硅量小于于 1.8%.1.8%. 当含硅量小于当含硅量小于 1%1%时，能显著提高钢的强度，对塑性和时，能显著提高钢的强度，对塑性和韧性影响不

20、大，还可提高抗腐蚀能力，改善钢的质量。韧性影响不大，还可提高抗腐蚀能力，改善钢的质量。 当硅含量大于当硅含量大于 1%1%时，可焊性变差，冷脆性增加。时，可焊性变差，冷脆性增加。3.3.锰锰（MnMn）：）： 锰加入钢中起脱氧和去硫作用，加入锰能显著提高钢锰加入钢中起脱氧和去硫作用，加入锰能显著提高钢材的强度和硬度，消除钢的热脆性，改善热加工性，材的强度和硬度，消除钢的热脆性，改善热加工性，几乎不降低塑性和韧性。几乎不降低塑性和韧性。 但含锰量大于但含锰量大于1.01.0时，将降低钢的塑性、韧性和可焊时，将降低钢的塑性、韧性和可焊性。性。4.4.磷磷（P P）：）： 磷是钢中的有害元素。对钢材

21、起强化作用，可使钢的屈服点磷是钢中的有害元素。对钢材起强化作用，可使钢的屈服点和抗拉强度提高，但塑性和韧性显著降低，特别在低温下的和抗拉强度提高，但塑性和韧性显著降低，特别在低温下的增大钢的冷脆性，并降低可焊性。增大钢的冷脆性，并降低可焊性。 磷的含量应严格控制，建筑用钢一般不超过磷的含量应严格控制，建筑用钢一般不超过0.045%0.045%。5.5.硫硫（S S）：）： 硫也是钢中的有害元素。硫使钢材在热加工过程中引起断裂，硫也是钢中的有害元素。硫使钢材在热加工过程中引起断裂，形成热脆现象，称为热脆性，硫将大大降低钢的热加工性、形成热脆现象，称为热脆性，硫将大大降低钢的热加工性、可焊性、冲击

22、韧性、疲劳强度和抗腐蚀性。可焊性、冲击韧性、疲劳强度和抗腐蚀性。 硫是极有害的杂质，含量应严格控制，一般不得超过硫是极有害的杂质，含量应严格控制，一般不得超过 0.045%0.045%。6.6.氧氧（O O）：）： 氧常以氧常以 FeOFeO 的形式存在于钢中，它将降低钢的塑性、的形式存在于钢中，它将降低钢的塑性、韧性、冷弯性能和焊接性能以及强度，并显著降低疲韧性、冷弯性能和焊接性能以及强度，并显著降低疲劳强度，增加热脆性。劳强度，增加热脆性。 氧是钢中有害杂质，在钢中其一般不得超过氧是钢中有害杂质，在钢中其一般不得超过 0.05%0.05%。但氧有促进时效性的作用。但氧有促进时效性的作用。7

23、.7.氮氮（N N）：）： 氮虽可以提高钢的屈服点、抗拉强度和硬度，但使塑氮虽可以提高钢的屈服点、抗拉强度和硬度，但使塑性，特别是韧性显著下降，并增大钢的时效敏感性和性，特别是韧性显著下降，并增大钢的时效敏感性和冷脆性，降低焊接性能，冷弯性能。冷脆性，降低焊接性能，冷弯性能。 故钢的含氮量不应超过故钢的含氮量不应超过0.030.03。8.8.钛钛（TiTi）、钒（）、钒（V V）：）： 都是较强的脱氧剂。是加入钢中的合金元素，可改善都是较强的脱氧剂。是加入钢中的合金元素，可改善组织结构，使晶体细化，显著提高钢的强度，改善钢组织结构，使晶体细化，显著提高钢的强度，改善钢的韧性。的韧性。8.3 建

24、筑钢材的主要技术性能建筑钢材的主要技术性能 力学性能力学性能工艺性能工艺性能1 1、强度：、强度：钢材受力产生应力、应变，反映钢材的主要力学特征钢材受力产生应力、应变，反映钢材的主要力学特征低碳钢的应力低碳钢的应力- -应应变关系曲线变关系曲线OAOA：弹性阶段：弹性阶段ABAB：屈服阶段：屈服阶段BCBC：强化阶段：强化阶段CDCD：颈缩阶段。：颈缩阶段。一、力学性能一、力学性能 弹性阶段弹性阶段(OA段段)：在：在OA阶段，如卸去荷载，试件将恢复原状，表现为阶段，如卸去荷载，试件将恢复原状，表现为弹性变形，与弹性变形，与A点相对应的应力为弹性极限。此阶段应力与应变成正比，点相对应的应力为弹

25、性极限。此阶段应力与应变成正比，即产生单位弹性应变时所需的应力大小。即产生单位弹性应变时所需的应力大小。（弹性模量和弹性极限）（弹性模量和弹性极限）屈服阶段屈服阶段(AB段段)：图中：图中B上点是这一阶段应力最高点，称为屈服上限，上点是这一阶段应力最高点，称为屈服上限，B下点称为屈服下限。由于下点称为屈服下限。由于B下比较稳定易测，因此以它作为材料抗力的下比较稳定易测，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或指标，称为屈服点或屈服强度屈服强度，用，用s表示。钢材受力达屈服点后，变形表示。钢材受力达屈服点后，变形即迅速发展，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈即迅速发展，尽管尚未破

26、坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈服点作为强度取值依据服点作为强度取值依据。强化阶段强化阶段(BC段段)：对应于最高点：对应于最高点C的应力，称为的应力，称为强度极限或抗拉强度强度极限或抗拉强度。工程上使用的钢材，不仅希望具有高的屈服强度，还希望具有一定的工程上使用的钢材，不仅希望具有高的屈服强度，还希望具有一定的屈强比屈强比。屈强比越小，钢材在受力超过屈服点工作时的可靠性越大，。屈强比越小，钢材在受力超过屈服点工作时的可靠性越大，结构愈安全。但如果屈强比过小，则钢材有效利用率太低，造成浪费。结构愈安全。但如果屈强比过小，则钢材有效利用率太低，造成浪费。颈缩阶段颈缩阶段(CD段段):由于

27、试件断面急剧缩小，塑性变形迅速增加，拉力由于试件断面急剧缩小，塑性变形迅速增加，拉力也就随着下降，最后发生断裂。将拉断后的试件于断裂处对接在一起，也就随着下降，最后发生断裂。将拉断后的试件于断裂处对接在一起，测得其断后标距。标距的伸长值与原始标距的百分比称为伸长率。测得其断后标距。标距的伸长值与原始标距的百分比称为伸长率。(1)(1) 弹性模量：弹性模量：钢材受力初期，应力与应变成比例地增长，应力与钢材受力初期，应力与应变成比例地增长，应力与应变之比为常数，称为弹性模量，应变之比为常数，称为弹性模量，即即E E = =/ /。这个阶段的最大应。这个阶段的最大应力力（A A点点对应值）称为对应值

28、）称为比例极限比例极限p p。弹性模量反映了材料受力时抵。弹性模量反映了材料受力时抵抗弹性变形的能力，即材料的刚度，它是钢材在抗弹性变形的能力，即材料的刚度，它是钢材在静荷载静荷载作用下计算作用下计算结构变形的一个重要指标。结构变形的一个重要指标。抗拉性能抗拉性能是建筑钢材最重要的性能。通过对钢材进行抗拉试验所测是建筑钢材最重要的性能。通过对钢材进行抗拉试验所测的的屈服强度、抗拉强度屈服强度、抗拉强度( (极限强度）和伸长率极限强度）和伸长率是钢材的重要技术性是钢材的重要技术性质指标。质指标。(2)(2)弹性极限：弹性极限：应力超过比例极限后，应力应力超过比例极限后，应力- -应变曲线略有弯曲

29、，应应变曲线略有弯曲，应力与应变不再成正比例关系，但卸去外力时，试件变形能立即消失，力与应变不再成正比例关系，但卸去外力时，试件变形能立即消失，此阶段产生的变形是弹性变形。不产生残留塑性变形的最大应力此阶段产生的变形是弹性变形。不产生残留塑性变形的最大应力（A A点点对应值）称为对应值）称为弹性极限弹性极限pp。注意(3) (3) 屈服强度和条件屈服强度屈服强度和条件屈服强度 当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B B点后，塑性应变急点后，塑性应变急剧

30、增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标材料抗力的指标，称为屈服，称为屈服点或屈服强度，用点或屈服强度，用s s表示，表示，设计中一般以其为强度取值依据。设计中一般以其为强度取值依据。 有些钢材有些钢材( (如高碳钢如高碳钢) )无明显的屈服现象，通常以发生微量的无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形塑性变形(0.2(0.2) )时的

31、应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度服强度( (0.2)0.2)。高碳钢拉伸时的应力。高碳钢拉伸时的应力- -应变曲线如图所示。应变曲线如图所示。 注意硬钢（高碳钢）的拉伸性能硬钢（高碳钢）的拉伸性能硬钢强度高，塑性差，拉伸过硬钢强度高，塑性差，拉伸过程无明显屈服阶段，无法直接程无明显屈服阶段，无法直接测定屈服强度。用条件屈服强测定屈服强度。用条件屈服强度度0.2来代替屈服强度。来代替屈服强度。条件屈服点条件屈服点0.2 ：使硬钢产生：使硬钢产生0.2%塑性变形时的应力。见左塑性变形时的应力。见左图。图。0A0.2%aboa总变形。总变形。ba弹性

32、变形弹性变形99.8%。ob塑性变形塑性变形0.2%。(4)(4)极限强度极限强度当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢

33、材受拉断裂前的最大应力值（钢材受拉断裂前的最大应力值（b b点对应值）称为强度极限或点对应值）称为强度极限或抗拉强度抗拉强度bb，不直接利用。，不直接利用。 屈强比（屈强比（ s s/ / bb）：反映材料的安全可靠程度和利用率。）：反映材料的安全可靠程度和利用率。 %100001LLL （1）伸长率）伸长率：伸长率表征了钢材的塑性变形能力。由于在塑性变形时伸长率表征了钢材的塑性变形能力。由于在塑性变形时颈缩处的伸长较大，故当原始标距颈缩处的伸长较大，故当原始标距L0与试件的直径与试件的直径d0之比之比愈大，则颈缩处伸长中的比重愈小，因而计算的伸长率会愈大，则颈缩处伸长中的比重愈小，因而计算的

34、伸长率会小些。所以规定小些。所以规定L0=5d0或或L0=10d0。2 2 塑性：塑性：塑性是钢材的一个重要性能指标。塑性是钢材的一个重要性能指标。 在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力用拉伸试验时的伸长率、断面收缩率表示用拉伸试验时的伸长率、断面收缩率表示伸长率伸长率是衡量是衡量钢材塑性钢材塑性的指标，的指标，它的数值越大，表示它的数值越大，表示钢材塑性越好钢材塑性越好。 良好的塑性，可将结构上的应力良好的塑性，可将结构上的应力(超过屈服点的应力超过屈服点的应力)重分布，从而避免结构过早破坏。重分布，从而避免结构过早破坏。5 ：表示L0 =5d0的伸长

35、率10 ：表示L0 =10d0时的伸长率 d0钢材直径相同钢材，相同钢材，510。(2) (2) 断面收缩率（断面收缩率（）010AAA 伸长率和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大，说明钢材塑性越大力。伸长率越大或断面收缩率越大，说明钢材塑性越大。0试件原始截面积试件原始截面积1试件拉断后颈缩处的截面积试件拉断后颈缩处的截面积3 3 冲击韧性冲击韧性|冲击韧性冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。冲击韧性指标是通是指钢材抵抗冲击荷载的能力。冲击韧性指标是通过标准试件的弯曲冲击韧性试验确定的。以摆锤打击试件，于过标

36、准试件的弯曲冲击韧性试验确定的。以摆锤打击试件，于刻槽处将其打断，试件单位截面积上所消耗的功，即为钢材的刻槽处将其打断，试件单位截面积上所消耗的功，即为钢材的冲击韧性指标。冲击韧性指标。 冲击韧性值（冲击韧性值（ k k ）：以摆锤冲击）：以摆锤冲击V V形缺口试件时单位面形缺口试件时单位面积所消耗的功积所消耗的功钢材的冲击韧性越大钢材的冲击韧性越大, ,钢材抵抗冲击荷载的能力越强钢材抵抗冲击荷载的能力越强。FAkk温度温度对钢材冲击韧性影响很大。对钢材冲击韧性影响很大。钢的脆性转变温度钢的脆性转变温度 冲击韧性骤然冲击韧性骤然下降而成脆性下降而成脆性（冷脆性）（冷脆性）负温条件下使用的结构，

37、设计时必须考虑钢材的低温冲击韧性。负温条件下使用的结构，设计时必须考虑钢材的低温冲击韧性。 k k值与试验温度有关。有些值与试验温度有关。有些材料在常温时冲击韧性并不低，材料在常温时冲击韧性并不低，破坏时呈现韧性破坏特征。但破坏时呈现韧性破坏特征。但当试验温度低于某值时，当试验温度低于某值时，k k突突然大幅度下降。然大幅度下降。钢材的冷脆性：材料无明显塑钢材的冷脆性：材料无明显塑性变形而发生脆性断裂，这种性变形而发生脆性断裂，这种性质称为钢材的冷脆性，性质称为钢材的冷脆性， 脆性转变温度脆性转变温度4 4、硬度：、硬度：钢材表面局部体积内抵抗变形的能力钢材表面局部体积内抵抗变形的能力测定方法

38、：以硬物压入钢材表面，根据压力大小和压痕面积或压测定方法：以硬物压入钢材表面，根据压力大小和压痕面积或压入深度评定。入深度评定。常用指标：布氏硬度（常用指标：布氏硬度（HBHB）、洛氏硬度）、洛氏硬度（HRA或HRC）布氏法布氏法压痕直径：用一定的压力把淬火的钢球压入钢材表面，压痕直径：用一定的压力把淬火的钢球压入钢材表面，将压力除以压痕面积，得布氏硬度（将压力除以压痕面积，得布氏硬度（HBHB）。压痕较大，实验数）。压痕较大，实验数据准确、稳定。据准确、稳定。洛氏法洛氏法压痕深度：在洛氏硬度机上根据测量的压痕深度计算压痕深度：在洛氏硬度机上根据测量的压痕深度计算（HRAHRA或或HRCHRC

39、） 操作简单迅速，但压痕小，试验精度差。操作简单迅速，但压痕小，试验精度差。 5 5、耐疲劳性耐疲劳性 钢材在钢材在交变荷载交变荷载的反复作用下，往往在应力远小于其抗拉强的反复作用下，往往在应力远小于其抗拉强度时就发生破坏，这种现象称为钢材的度时就发生破坏，这种现象称为钢材的。 实验证明，钢材承受的实验证明，钢材承受的交变应力交变应力 越大越大，则钢材至断裂时经，则钢材至断裂时经受的交变应力受的交变应力循环次数循环次数N N越少越少，反之越多。当交变应力降低，反之越多。当交变应力降低至一定值时，钢材可经受无限次交变应力循环而不发生疲劳至一定值时，钢材可经受无限次交变应力循环而不发生疲劳破坏。破

40、坏。 通常取交变应力循环次数通常取交变应力循环次数N=10N=107 7时，试件不发生破坏的最大时，试件不发生破坏的最大应力应力 n n作为其作为其。 钢材的疲劳曲线 图 2-9 钢 材 疲 劳 曲 线0NNNNN(次 )31max2n321n疲劳破坏的原因疲劳破坏的原因 钢材的疲劳破坏一般由钢材的疲劳破坏一般由拉应力拉应力引起的，首先截面变化，在局引起的，首先截面变化，在局部开始形成细小裂纹，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使部开始形成细小裂纹，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩大，直至其逐渐扩大，直至突然发生瞬时疲劳断裂。突然发生瞬时疲劳断裂。疲劳破坏是在低疲劳破坏是在低应力状态下突然

41、发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。事故。 钢材内部的钢材内部的组织结构、成分偏析及其它缺陷组织结构、成分偏析及其它缺陷，是决定其疲劳，是决定其疲劳性能的主要因素。性能的主要因素。 钢材的钢材的表面质量表面质量也是造成应力集中的因素，都对其疲劳极限也是造成应力集中的因素，都对其疲劳极限有影响。如钢筋焊接接头和表面微小的腐蚀缺陷，都可使疲有影响。如钢筋焊接接头和表面微小的腐蚀缺陷，都可使疲劳极限显著降低。劳极限显著降低。 当当疲劳条件与疲劳条件与腐蚀环境腐蚀环境同时出现时，可促使同时出现时，可促使局部应力集中局部应力集中的的出现，大大增

42、加了疲劳破坏的危险性。出现，大大增加了疲劳破坏的危险性。 1.冷弯性能冷弯性能 二、工艺性能二、工艺性能 冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是以试验时的是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是以试验时的弯曲角度弯曲角度 和弯心直径和弯心直径d d为指标表示。为指标表示。钢材的冷弯试验钢材的冷弯试验: : 通过直径（或厚度）为通过直径（或厚度）为a a的试件，采用标准规的试件，采用标准规定的弯心直径定的弯心直径d d（d = d = nana），弯曲到规定的角度时（），弯曲到规定的角度时（180180 或或9090 ），），检查弯曲处有检查弯曲处有无裂纹、断裂及起层无裂纹、断裂及

43、起层等现象。若无则认为冷弯性能等现象。若无则认为冷弯性能合格。合格。钢材冷弯时的钢材冷弯时的弯曲角度越大，弯心直径越小弯曲角度越大，弯心直径越小，则表示其，则表示其冷弯性能冷弯性能越好越好。 冷弯检验的意义冷弯检验的意义 钢材的冷弯性能和其伸长率一样，也是表示钢材在钢材的冷弯性能和其伸长率一样，也是表示钢材在静荷静荷载条件下的塑性载条件下的塑性。但冷弯是钢材处于不利变形条件下的。但冷弯是钢材处于不利变形条件下的塑性，而伸长率是反映钢材在均匀变形下的塑性。故冷塑性，而伸长率是反映钢材在均匀变形下的塑性。故冷弯试验是一种比较弯试验是一种比较严格严格的检验。的检验。 它能揭示钢材内部组织的它能揭示钢

44、材内部组织的均匀性均匀性，以及存在，以及存在内应力内应力或或夹夹杂物等缺陷杂物等缺陷的程度。在拉力试验中，这些缺陷常因塑性的程度。在拉力试验中，这些缺陷常因塑性变形导致应力重新分布而反映不出来。变形导致应力重新分布而反映不出来。 在工程实践中，冷弯试验还被用作检验钢材在工程实践中，冷弯试验还被用作检验钢材焊接质量焊接质量的的一种手段，能揭示焊件在受弯表面存在的未熔合、微裂一种手段，能揭示焊件在受弯表面存在的未熔合、微裂纹和夹杂物纹和夹杂物 。2.焊接性焊接性 焊接：把两块金属局部加热，并使其接缝部分迅速呈熔融或半焊接：把两块金属局部加热，并使其接缝部分迅速呈熔融或半熔融状态，而牢固的连接起来。

45、熔融状态，而牢固的连接起来。钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其附钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后钢材的力学性能，特近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后钢材的力学性能，特别是强度不低于原有钢材的强度。别是强度不低于原有钢材的强度。 钢材的化学成分对钢材的可焊性有很大的影响。随钢材的钢材的化学成分对钢材的可焊性有很大的影响。随钢材的含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低。含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低。钢材的含碳量超过钢材的含碳量超过0.250.25时，可焊性明显降低；硫含量较多时，

46、时，可焊性明显降低；硫含量较多时，会使焊口处产生热裂纹，严重降低焊接质量。钢材的焊接须执会使焊口处产生热裂纹，严重降低焊接质量。钢材的焊接须执行有关规定。行有关规定。 8.4 钢材的冷加工与热处理钢材的冷加工与热处理 钢材的冷加工钢材的冷加工钢材的热处理钢材的热处理钢材钢材的焊接的焊接将将钢材于常温下进行钢材于常温下进行冷拉、冷拔或冷轧冷拉、冷拔或冷轧使其产生塑性变形，从而提使其产生塑性变形，从而提高屈服强度，降低塑性韧性，这个过程称为冷加工强化处理高屈服强度，降低塑性韧性，这个过程称为冷加工强化处理 。 建筑工程中大量使用的钢筋采用冷加工强化建筑工程中大量使用的钢筋采用冷加工强化具有明显的经

47、济效益。具有明显的经济效益。冷拔钢丝的屈服点可提高冷拔钢丝的屈服点可提高40406060v可可适当减小钢筋混凝土结构设计截面适当减小钢筋混凝土结构设计截面v减小混凝土中配筋数量减小混凝土中配筋数量从而达到节约钢材的目的一、钢材的冷加工一、钢材的冷加工冷拉原理：冷拉原理：变形硬化：钢筋内部晶格滑移，引起屈服强度提高，塑性、变形硬化：钢筋内部晶格滑移，引起屈服强度提高，塑性、弹性模量降低弹性模量降低时效硬化：内部组织调整，内应力会促使钢筋内部组织调整，时效硬化：内部组织调整，内应力会促使钢筋内部组织调整，屈服强度进一步提高屈服强度进一步提高1 1、冷拉：在常温下以超过钢筋的屈服、冷拉：在常温下以超

48、过钢筋的屈服强度的拉应力拉伸钢筋，使钢筋产生强度的拉应力拉伸钢筋，使钢筋产生塑性变形，以提高强度，节约塑性变形，以提高强度，节约钢材。钢材。特点：只能提高钢筋的抗拉强度，抗特点：只能提高钢筋的抗拉强度，抗压强度不变。压强度不变。2 2、冷拔、冷拔使直径使直径6-10mm6-10mm的光圆钢筋通过特制的钨合金拔丝模使钢筋产生塑的光圆钢筋通过特制的钨合金拔丝模使钢筋产生塑性变形，以改变其物理力学性能。性变形，以改变其物理力学性能。 横向压缩，纵向拉伸横向压缩，纵向拉伸抗拉强度、抗压强度、硬度提高，塑性降低，无明显的屈服点抗拉强度、抗压强度、硬度提高，塑性降低，无明显的屈服点经过一次或多次冷拔经过一

49、次或多次冷拔后得到的冷拔低碳钢后得到的冷拔低碳钢丝，其屈服点可提高丝，其屈服点可提高，但失去软，但失去软钢的塑性和韧性。钢的塑性和韧性。3 3 冷轧冷轧 是是将圆钢在轧钢机上轧成断面形状规则的钢筋，可以提高其强将圆钢在轧钢机上轧成断面形状规则的钢筋，可以提高其强度及与混凝土的粘接力。钢筋在冷轧时，纵向与横向同时产生度及与混凝土的粘接力。钢筋在冷轧时，纵向与横向同时产生变形，因而能较好地保持其塑性和内部结构的均匀性。变形，因而能较好地保持其塑性和内部结构的均匀性。 时效处理：时效处理：将冷加工处理后的钢筋，在常温下存放将冷加工处理后的钢筋，在常温下存放15-15-20d20d，或加热至，或加热至

50、100-200100-200后保持一定时间（后保持一定时间（2-2-3h3h），其屈服强度进一步提高，且抗拉强度也），其屈服强度进一步提高，且抗拉强度也提高，同时塑性和韧性也进一步降低，弹性模提高，同时塑性和韧性也进一步降低，弹性模量则基本恢复。这个过程称为时效处理量则基本恢复。这个过程称为时效处理自然时效自然时效: :在常温下存放在常温下存放15-20d15-20d，称为自然时效，适合用，称为自然时效，适合用于低强度钢筋于低强度钢筋人工时效人工时效: :加热至加热至100-200 100-200 后保持一定时间（后保持一定时间（2-3h)2-3h)称称人工时效，适合于高强钢筋人工时效，适合于

51、高强钢筋问题：直接承受动荷载作用的焊接钢结构是否能使用经冷加工的钢材吗？为什么？ 答：不能。 因为冷加工后钢材的塑性和韧性大大降低，可焊性变差，增加了焊接后的硬脆倾向，为了防止钢结构发生突然的脆性断裂，所以不能采用。二、钢材的热处理二、钢材的热处理加加热热保温保温退火退火退火。退火。降低硬度，提高塑性，消除组织缺陷和内应力。降低硬度，提高塑性，消除组织缺陷和内应力。正火。正火。与退火相比，钢的硬度、强度较高，而塑性减小。与退火相比，钢的硬度、强度较高，而塑性减小。淬火。淬火。获得高强度、高硬度的组织，但塑性和韧性显著降低。获得高强度、高硬度的组织，但塑性和韧性显著降低。回火。回火。消除淬火产生

52、很大的内应力，减低脆性。消除淬火产生很大的内应力，减低脆性。正火正火淬火淬火回火回火 温温度度时间时间热处理热处理: :将钢材在固态范围内进行加热、保温和冷却，从而改变其将钢材在固态范围内进行加热、保温和冷却，从而改变其金相组织和微观结构组织的工艺方法，改变的钢材的部分性能金相组织和微观结构组织的工艺方法，改变的钢材的部分性能热处理包括热处理包括淬火淬火、回火回火、退火退火和和正火正火。1 1、退火：、退火： 将钢材加热将钢材加热至至723-910723-910C C以上的某一温度，在退火炉中保温，以上的某一温度，在退火炉中保温，缓慢缓慢冷却，以消除内应力，减少缺陷和晶格畸变，使钢的塑性和韧冷

53、却，以消除内应力，减少缺陷和晶格畸变，使钢的塑性和韧性得到改善。性得到改善。 二、钢材的热处理二、钢材的热处理2 2、正火、正火（正常化处理）：（正常化处理）：将钢件加热将钢件加热至至723-910723-910C C ，然后在空气然后在空气中冷却，使晶格细化，钢的强度提高而塑性有所降低。中冷却，使晶格细化，钢的强度提高而塑性有所降低。是退火的一种特例：是退火的一种特例：q冷却速度不同冷却速度不同q在空气中冷却在空气中冷却q硬度、强度较高，塑性较退火小硬度、强度较高，塑性较退火小q获得均匀细致的结构，细化晶粒，消除组织缺陷获得均匀细致的结构，细化晶粒，消除组织缺陷 3 3、淬火、淬火：将钢材加

54、热：将钢材加热至至723-910723-910C C以上的某一温度以上的某一温度，保温使基本保温使基本组织转变为奥氏体，然后投入水或矿物油中急冷，使晶粒细化，组织转变为奥氏体，然后投入水或矿物油中急冷，使晶粒细化，碳的固溶量增加，强度和硬度增加，塑性和韧性明显下降。碳的固溶量增加，强度和硬度增加，塑性和韧性明显下降。4 4、回火、回火：将经过将经过淬火淬火的工件重新加热到的工件重新加热到723以下的温度，以下的温度，保温保温后按一定温度冷却至室温的热处理方法称回火。回火后按一定温度冷却至室温的热处理方法称回火。回火后的钢材，内应力消除，硬度降低，塑性和韧性得到改善。后的钢材，内应力消除，硬度降

55、低，塑性和韧性得到改善。据加热温度可以分为：据加热温度可以分为：q 高温回火：高温回火：500-650 500-650 q 中温回火：中温回火：300-500 300-500 q 低温回火低温回火：150-300 150-300 调质处理：在淬火后随即采用高温回火，强度、塑性、韧性调质处理：在淬火后随即采用高温回火，强度、塑性、韧性均有较大改善。均有较大改善。1 1、焊接的基本方法：、焊接的基本方法： 钢结构中焊接用的钢结构中焊接用的电弧焊电弧焊 （基体金属（基体金属+ +焊缝金属焊缝金属） 钢筋连接用的钢筋连接用的电渣压力焊电渣压力焊（无焊条）（无焊条） 高高 温温 机械压力机械压力 电流电

56、流 局部熔化局部熔化 接口熔合接口熔合2 2、影响钢材焊接质量的因素：、影响钢材焊接质量的因素：v钢材的可焊性钢材的可焊性v焊接工艺焊接工艺v焊条材料焊条材料三、三、钢材钢材的焊接的焊接焊接示意图8.5 建筑钢材建筑钢材 碳素结构钢碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素结构钢低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢钢的选用钢的选用（GB/T700-2006GB/T700-2006）1 1、牌号牌号：以屈服点等级划分成四个牌号，其表示方法为：以屈服点等级划分成四个牌号，其表示方法为： Q235AF屈服屈服QUQU屈服强度值屈服强度值质量质量等级等级脱氧脱氧程度程度国家标准国家标准GB/T700-2006碳

57、素结构钢碳素结构钢中规定，牌号由代表中规定，牌号由代表屈服点的字屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。其中。其中以以“Q”代表屈服点；屈服点数值共分代表屈服点；屈服点数值共分195 MPa、215 MPa、235 MPa和和275 Mpa四种；质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分别为四种；质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分别为A、B、C、D符号表示；脱氧方法以符号表示；脱氧方法以F表示沸腾钢、表示沸腾钢、b表示半镇静钢、表示半镇静钢、Z、TZ表示镇静钢表示镇静钢和特殊镇静钢，和特殊镇静钢，Z和和TZ在钢

58、的牌号中予以省略。在钢的牌号中予以省略。随着牌号的增大，对钢材随着牌号的增大，对钢材屈服强度和抗拉强度的要求增大，对伸长率的要求降低屈服强度和抗拉强度的要求增大，对伸长率的要求降低。 一、碳素结构钢一、碳素结构钢 根据屈服强度分为根据屈服强度分为4 4个牌号：个牌号：Q195Q195、Q215Q215、Q235Q235、Q275Q275质量等级：根据硫、磷等有害杂质含量，按冲击韧性分质量等级：根据硫、磷等有害杂质含量，按冲击韧性分qA A级级-不要求冲击韧性；不要求冲击韧性；qB B级级-要求要求+20+200 0C C冲击韧性冲击韧性qC C级级-要求要求0 00 0C C冲击韧性冲击韧性q

59、D D级级-要求要求-20-200 0C C冲击韧性冲击韧性脱氧程度：脱氧程度：F F（沸腾钢）（沸腾钢） b(b(半镇静钢半镇静钢) )Z Z（镇静钢）（可省略）（镇静钢）（可省略）TZTZ（特殊镇静钢）（可省略）（特殊镇静钢）（可省略）2 2、 技术性能技术性能随着牌号的增大，其含碳量增加，强度提高，塑性和韧性降低，随着牌号的增大，其含碳量增加，强度提高，塑性和韧性降低，冷弯性能逐渐变差。同一钢号内质量等级越高，钢材的质量越冷弯性能逐渐变差。同一钢号内质量等级越高，钢材的质量越好，如好，如Q235CQ235C、Q235DQ235D级优于级优于Q235AQ235A、Q235BQ235B级。级

60、。具体力学性能、工艺性能具体力学性能、工艺性能见表见表8.28.23 3、应用、应用 Q195Q195钢钢 强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好。强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好。主要用于轧制薄板和盘条主要用于轧制薄板和盘条Q215Q215钢钢 用途与用途与Q195Q195钢基本相同，由于其强度稍高，还大量钢基本相同，由于其强度稍高，还大量用作螺栓用作螺栓等。等。Q235Q235钢钢 强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也好，是钢结构常用的牌号。性，可焊性和可加工性也好，是钢结构常用的牌号。Q235