建筑材料与检测 第2版 课件 7.3常用钢材

建筑材料与检测主编:尚敏BuildingMaterialsandTesting1钢材的分类

2钢材的性质3常用钢材5钢筋、钢丝、钢绞线钢材steelproducts4型钢与钢板

钢材的检测与维护61〖知识目标〗1.掌握钢材的分类，掌握钢材的技术性能。2.掌握钢材、型钢、钢筋的牌号、特点与应用。2〖技能目标〗1.会按照国家标准要求进行钢材的检测。根据热轧钢筋的性能检测报告，会进行质量判断。2.能根据工程特点及要求，合理使用建筑钢材尤其是钢筋。3.能根据工程特点及要求，合理采取钢材防锈蚀和防火的技术措施。3〖情感目标〗1.理解大国的钢材情怀。2.树立科学求实的态度。钢材的质量对建筑的质量影响重大，在钢材的检测过程中，本着实事求是的科学态度对待检测结果，绝对不允许弄虚作假，担负起建筑从业人员的责任。钢材steelproducts03节PART常用钢材Commonsteel元素对钢性质的影响常用的建筑用钢钢材的加工方式

(1)碳是决定钢材性能的主要元素。

随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降（变脆）。

(2)硅、锰

是有益元素，加入硅和碳的影响相似，可提高钢材弹性。锰可以与钢中有害成分形成钢渣排出，起到脱氧、降硫的作用。

7.3.1钢的化学成分对钢材性能的影响

(3)硫、磷

硫不溶于铁而以FeS的形式存在，FeS和Fe形成低熔点的共晶体。当钢材温度升至1000℃以上进行热加工时发生脆裂。焊接与锻造热轧等热加工无法进行，这种现象叫做热脆性。磷能使钢的强度、硬度提高，但显著降低钢材的塑性和韧性，特别是低温状态的冲击韧性下降更为明显，使钢材容易脆裂，这种现象叫做冷脆性。

(4)氧、氮未除尽的氧、氮大部分以化合物的形式存在，如FeO、Fe4N等。这些非金属化合物、夹杂物降低了钢材的强度、冷弯性能和焊接性能。氧还使钢的热脆性增加，氮使冷脆性及时效敏感性增加。

(5)合金元素钛Ti、钒V、铌Nb

是钢的强脱氧剂和合金元素。能改善钢的组织、细化晶粒、改善韧性，并显著提高强度。

化学元素对性质的影响碳强硬脆硅与碳同锰除硫害硫热脆性磷冷脆性合金综合性↑7.3.2常用建筑钢材

主要有普通碳素结构钢和低合金结构钢，也用到优质碳素结构钢、优质合金结构钢。钢的牌号,技术特点和应用

普通碳素结构钢简称碳素结构钢，化学成分主要是铁，其次是碳，故也称铁-碳合金。其含碳量小于0.24%，此外尚含有少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。现行国家标准《碳素结构钢》(GB700)具体规定了它的牌号表示方法、技术要求、试验方法、检验规则等。

1）普通碳素结构钢2.钢结构用钢材的品种（1）钢材的牌号及其表示方法1）碳素结构钢

碳素结构钢，化学成分主要是铁，其次是碳，故也称铁-碳合金。其含碳量小于0.24%。牌号由字母Q、屈服点数值、质量等级代号、脱氧方法代号四部分组成。

Q是“屈”字汉语拼音的首位字母；

屈服点数值分为195、215、235、275；质量等级代号有A、B、C、D，表示质量由低到高；脱氧方法代号有F、Z、TZ，分别表示沸腾钢、镇静钢、特殊镇静钢。

其中代号Z、TZ可以省略不写。钢结构一般常采用Q235钢，分为A、B、C、D四级，

A、B两级有沸腾钢、半镇静钢和镇静钢，C级全部为镇静钢，D级全部为特殊镇静钢。如

Q235AF代表屈服强度为235N/mm2，质量A级，沸腾钢。

Q275—B表示屈服强度为275MPa，质量等级为B级的镇静钢。

碳素结构钢随牌号的增大，含碳量增加，其强度和硬度提高，塑性和韧性降低，冷弯性能逐渐变差。

Q195、Q215号钢强度低，塑性和韧性较好，易于冷加工，常用于轧制薄板和盘条，制造钢钉、铆钉、螺栓及铁丝等。Q215号钢经冷加工后可代替Q235号钢使用。碳素结构钢的选用

Q235号钢是建筑工程中应用最广泛的钢，属低碳钢，具有较高的强度，良好的塑性、韧性及可焊性，综合性能好，能满足一般钢结构和钢筋混凝土用钢要求，且成本较低，大量被用作轧制各种型钢、钢板及钢筋。

Q275号钢强度较高，但塑性、韧性较差，可焊性也差，不易焊接和冷弯加工，可用于轧制钢筋、作螺栓配件等，更多用于机械零件和工具等。在普通碳素钢的基础上，添加少量的硅、锰、钒、钛、铌、铬、镍及稀土元素。其目的是为了提高钢的屈服强度、抗拉强度、耐磨性、耐蚀性及耐低温性能等。低合金高强度结构钢综合性能较为理想，与使用碳素钢相比，可节约钢材20%~30%，但成本并不很高。2）低合金高强度结构钢2）低合金高强结构钢添加少量的硅、锰、钒、钛、铌、铬、镍及稀土元素。其目的是为了提高钢的屈服强度、抗拉强度、耐磨性、耐蚀性及耐低温性能，综合性能较为理想，可节约钢材20%~30%，但价格并不很高。均为镇静钢或特殊镇静钢。

牌号有Q、屈服点数值、质量等级三部分。

Q是“屈”字汉语拼音的首字母；

屈服点数值分为390、420、460、500、550、620、690

MPa七个牌号；质量等级代号有A、B、C、D、E，表示质量由低到高；脱氧方法一般为Z、TZ，代号省略不写。Q390E代表屈服强度为390N/mm2的质量E级低合金高强度结构钢。3、优质碳素钢表示方法：含碳量万分之几另外：Mn表示锰含量较高

如45表示含碳万分之45，即0.45%。

35Mn代表平均含碳量在0.35%，含锰稍高的优质钢。优质碳素结构钢有28个牌号：低碳钢08、10、15、15Mn、20、20Mn、25、25Mn等；中碳钢30、30Mn、35、35Mn、40、40Mn、45、45Mn、50、50Mn、55、60、60Mn等；高碳钢65、65Mn、70、70Mn、75、80、85等。应用：高强螺栓、优质型钢、预应力砼用钢丝、钢绞线、锚具。例如：用于高强度、受强烈冲击荷载作用的部位。中碳钢制作高强螺栓、锚具。高碳钢制作钢轨、高强钢丝和钢绞线。4、优质合金钢

表示方法：含碳量万分之几

另外说明合金元素种类及含量

例如20CrNi3表示含碳0.20%

含铬1%左右

镍3%左右A表示高级优质钢E表示特级优质钢练习Q235-BFQ345-D5035Mn38Cr3MoWVA屈服强度235兆帕、质量B级沸腾钢含碳0.38%，含3%铬，含1%的钼、钨、钒高级优质合金钢屈服强度345兆帕、质量D级、低合金高强镇静钢含碳0.5%的优质钢含碳0.35%、含锰稍高的优质钢

钢材的加工方式有热加工和冷加工。

1）热加工主要有热轧、热处理等。热轧是在红热高温情况下用轧辊进行挤压，得到钢板或钢筋等成品热处理是指正火、回火、淬火、退火等四种处理，7.3.3钢材的加工方式图7-20热轧

钢材经冷加工产生一定塑性变形后，其屈服强度、硬度提高，而塑性、韧性及弹性模量降低，