建筑钢材上- 刘贞鹏 钢 材的化学成 分 钢 材的分类 钢 材的技术性04课件讲解

主讲教师刘贞鹏建筑钢材（上）钢材的化学成分钢材的分类钢材的技术性能主讲教师刘贞鹏建筑钢材（上）钢材的化学成分钢材的分类钢材的技术性能经济社会的高速发展离不开钢材的贡献如何区分的，又具有怎样的技术性质呢？建筑钢材（上）建筑钢材主要是指：钢材抗拉、抗压、抗冲击性能好，可加工性能好，可切割、可焊接和铆接，装配方便；但易于锈蚀。建筑钢材（上）用于钢结构的各种型钢（如角钢、工字钢、槽钢等）、钢板、钢管；用于钢筋混凝土结构的钢筋、钢丝、钢绞线以及钢纤维等。钢材的化学成分钢材的化学成分铁碳其他元素主要元素0.02%～2.06%生产钢不可避免元素：Si、Mn、P、S、N…Si、Mn、Ti、V、Ni、Nb及稀土元素生产钢不可避免元素专门加入的合金元素钢材的分类钢材的分类按化学成分分类按质量（品质）分类按冶炼时脱氧程度分类按用途分类按化学成分分类钢材的分类碳素钢（含碳量）合金钢（合金元素含量）含碳量＜0.25％低碳钢含碳量在0.25％～0.6％中碳钢含碳量＞0.6％高碳钢合金元素＜5％低合金钢合金元素5％～10％中合金钢合金元素＞10％高合金钢按质量(品质)分类钢材的分类（含硫量）（含磷量）普通钢优质钢钢号后加“A”高级优质钢钢号后加“E”特级优质钢按冶炼时脱氧程度分类钢材的分类脱氧原因：炼钢过程中，部分铁重新被氧化成氧化铁，浇筑钢锭前须用铝、硅铁、锰铁等进行脱氧。脱氧不充分，代号“F”，质量较差沸腾钢脱氧充分，代号“Z”，质量较好镇静钢介于沸腾钢和镇静钢，代号“b”，质量介于F、Ｚ半镇静钢脱氧彻底，代号“TZ”，质量最好特殊镇静钢按用途分类钢材的分类建筑结构、机械制造（低、中碳钢）结构钢各种工具（高碳钢）工具钢不锈钢（具各种特殊的物理化学性质）特殊钢工程常用钢种：普通碳素结构钢中的低碳钢（含碳量＜0.25%）普通合金结构钢中的低合金钢（合金元素总含量＜5%）钢材的技术性能抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性冷弯性能、焊接性能力学性能工艺性能钢材的技术性能是建筑钢材最重要的力学性能。抗拉性能钢材的技术性能OA：弹性阶段拉伸过程分四个阶段：AB：屈服阶段BC：强化阶段CD：颈缩阶段屈服强度和抗拉强度之比：钢材的技术性能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度：建筑结构钢合理的屈强比一般为0.60～0.75。屈强比屈强比越小，其结构的安全可靠程度越高；屈强比过小，钢材强度的利用率偏低，造成钢材浪费。Q235钢材的屈强比为0.58～0.63；普通的合金钢的屈强比在0.67～0.75之间。钢材的技术性能lo——试件原始标距长度，mm伸长率：塑性指标l1

——试件拉断后测定出伸长后标距部分的长度，mm意义：δ值越大，塑性增强，可避免结构过早破坏；加工性增强，安全性增强。δ值有两种：δ5

——

l0=5d0；δ10

——

l0=10d0。钢材的技术性能冲击韧性：钢材抵抗冲击荷载的能力试件缺口处单位截面积上所消耗的功，计作αk，J/cm2。αk值愈大，钢材的冲击韧性愈好。F——试件断口处的截面积Ak

——冲断试件所消耗的功钢材的技术性能冲击韧性：钢材抵抗冲击荷载的能力钢材冲击韧性与温度的关系：αk值与试验温度有关。常温时冲击韧性较高，破坏时呈韧性破坏。温度低于某值时，αk大幅度下降，脆性断裂，这种性质称为钢材的冷脆性。承受动荷载、负温结构等需检验钢材的冷脆性。αk剧烈改变的温度区间称为脆性转变温度。钢材的技术性能耐疲劳性交变荷载反复作用下，钢材在应力低于其屈服强度的情况下突然发生脆断破坏的现象，称为疲劳破坏。钢材在无穷次交变荷载作用下不至断裂的最大循环应力值，称疲劳极限，实测时常以2×106次应力循环为基准。钢材的技术性能冷弯性能

常温下所能承受的弯曲程度。将试件弯曲至规定角度(90°或180°)观察其弯曲部位是否有裂纹、起层或断裂现象，如无，则为合格。钢材的技术性能冷弯性能

弯曲角度越大，弯心直径对试件厚度(直径)比值越小，则表示钢材的冷弯性能越好。冷弯试验意义：反映试件弯曲处的塑性变形，揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。也能对钢材的焊接质量进行检验，揭示焊件受弯表面是否存在未熔合，裂缝及夹杂物等缺陷。钢材的技术性能焊接性能焊缝及附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊后钢材的强度不降低。含碳量增加，可焊性降低，超过0.25％，明显