建筑工程金属材料

建筑工程金属材料

1土木工程钢材的基本知识1.1钢的冶炼①氧气转炉钢②电炉钢③平炉钢1.2钢的分类钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。1.3钢的晶体组织和化学成分(1)钢的基本晶体组织及对钢材性能的影响1)纯铁的晶格类型2)钢的基本晶体组织①铁素体②渗碳体(2)化学成分对钢性能的影响钢中除主要成分铁和碳外，还含有少量的硅、锰、磷、硫、氧、氮、钛、钒等元素，含量虽少，但对钢的性能影响很大，分述如下：硅、锰、磷、硫、氧、氮、钛、钒。1.4钢材的力学性能钢材的力学性能主要有抗拉、冷弯、冲击韧性、耐疲劳性和硬度等。(1)抗拉性能1)弹性阶段2)屈服阶段3)强化阶段4)颈缩阶段(2)冷弯性能(3)冲击韧性冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。(4)硬度钢材的硬度指抵抗外物压入产生变形的能力。(5)疲劳破坏钢材在交变荷载作用下应力远小于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。1.5焊接性能焊接是钢结构、钢筋、预埋件等的主要联结方式，因此，要求钢材具有良好的可焊性，可焊性指焊接后的焊缝处的性质与母材性质相近。可焊性的好坏与钢材的化学成分和含量有关。1.6冷加工时效及其应用

冷拔加工示意图钢筋冷拉后的应力-应变性能变化

2土木工程常用钢材2.1主要钢种(1)碳素结构钢(2)优质碳素结构钢(3)低合金高强度结构钢牌号统一数字代号等级厚度（直径）/mm化学成份/%，≤脱氧方法CMnSiSPQ195U11952——0.120.500.300.0400.035F、ZQ215U12152A—0.151.200.350.0500.045F、ZU12155B0.045Q235U12352A—0.220.0350.0500.045F、ZU12355B0.200.045U12358C0.170.0400.040ZU12359D0.035TZQ275U12752A—0.240.0350.0500.045F、ZU12755B≤400.210.0450.045Z＞400.22U12758C—0.200.0400.040ZU12759D0.035TZ表中为镇静钢、特殊镇静钢牌号的统一字数，沸腾钢牌号的统一数字代号如下：Q195F——U11952；Q215AF——U12150，Q215BF——U12153；Q235AF——U12350，Q235BF——U12353；Q275AF——U12750。经需方同意，Q235B的含碳量可＜0.22%碳素结构钢的化学成份（GB/T700-2006）牌号质量等级拉伸试验冲击试验屈服点/（N/mm2）抗拉强度

/（N/mm2）断后伸长率/%温度/℃V型冲击功（纵向）/J钢材厚度（直径）/mm钢材厚度（直径）/mm≤16＞16~40＞40~60＞60~100＞100~150＞150~200≤40＞40~60＞60~100＞100~150＞150~200≥≥≥Q195—195185————315~43033——————Q215A215205195185175165335~4503130292726——B+2027Q235A235225215215195185375~5002625242221——B+2027C0D-20Q275A275265255245225215410~5402221201817——B+2027C-D-20碳素结构钢的力学性能（GB/T700-2006）2.2钢筋混凝土用钢材(1)热轧钢筋热轧钢筋是土木工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。(2)预应力混凝土用热处理钢筋(3)冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝按力学性能为甲、乙两级。(4)预应力混凝土用钢丝及钢绞线表面形状牌号钢筋级别公称直径/mm屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率/冷弯试验弯心直径d≥光圆HPB235Ⅰ8~2023537025a带肋HRB335Ⅱ6~25335490163a28~504aHRB400Ⅲ6~25400570144a28~505aHRB500Ⅳ6~25500630126a28~507a

热轧钢筋的力学性能

2.3钢结构用钢材(1)热轧型钢(2)压型钢板钢板是用碳素结构钢和低合金钢轧制而成的扁平钢材。(3)冷弯薄壁型钢2.4钢材的锈蚀与防止(1)钢材的锈蚀钢材的锈蚀指钢的表面与周围介质发生化学反应而遭到的破坏。根据钢材表面与周围介质的不同作用，锈蚀可分为下述两类：1)化学锈蚀2)电化学锈蚀(2)锈蚀的防止1)保护