钢材实用知识培训

钢材实用知识培训资料,编制：山东炜烨集团有限公司,主讲人：原建树,山东炜烨集团有限公司,第一节 钢材基本知识,第一部分： 钢材的分类,第二部分：板材的有关实用知识,第三部分：钢材的尺寸和重量,山东炜烨集团有限公司,按外形分为,型材,板材,管材,金属制品,第一部分：钢材的分类,山东炜烨集团有限公司,为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：,型材,轻轨（每米重量小于或等于30千克的钢轨）,大型型材,线材（直径5-10毫米的圆钢和盘条）,重轨（每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）,中型型材,小型型材,冷弯型钢（将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢 ）,优质型材（优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等）,其他钢材（包括重轨配件、车轴坯、轮箍等）,山东炜烨集团有限公司,普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。 按尺寸大小分为大、中、小型。,重轨,每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）,山东炜烨集团有限公司,轻轨,每米重量小于或等于30千克的钢轨,山东炜烨集团有限公司,大型、中型、小型型钢,普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。按尺寸大小分为大、中、小型 。,山东炜烨集团有限公司,线材,直径5毫米10毫米的圆钢和盘条,山东炜烨集团有限公司,冷弯型钢,将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢,山东炜烨集团有限公司,优质型材,优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等,山东炜烨集团有限公司,其它钢材,包括重轨配件、车轴坯、轮箍等,山东炜烨集团有限公司,角钢知识,1.概述 2. 种类及规格3. 外观质量要求 4.化学成分检验 5.常用产品、规格标准 6.机械性能检验 7.理论重量计算,山东炜烨集团有限公司,1.概述,角钢属建造用碳素结构钢，是简单断面的型钢钢材，截面形状主要为直角形的型钢，用于金属构件及厂房的框架等。在使用中要求有较好的可焊性、塑性变形性能及一定的机械强度。生产角钢的原料钢坯为低碳方钢坯，成品角钢为热轧成形、正火或热轧状态交货。,山东炜烨集团有限公司,2. 种类及规格,角钢,等边角钢,不等边角钢,不等边等厚,不等边不等厚,山东炜烨集团有限公司,角钢的规格用边长和边厚的尺寸表示。目前国产角钢规格为220号，以边长的厘米数为号数，同一号角钢常有27种不同的边厚。进口角钢标明两边的实际尺寸及边厚并注明相关标准。一般边长12.5cm以上的为大型角钢，12.5cm5cm之间的为中型角钢，边长5cm以下的为小型角钢。,山东炜烨集团有限公司,进出口角钢的定货一般以使用中所要求的规格为主，其钢号为相应的碳结钢钢号。也即角钢除了规格号之外，没有特定的成分和性能系列。角钢的交货长度分定尺、倍尺两种，国产角钢的定尺选择范围根据规格号的不同有39m、412m、419m、619m四个范围。日本产角钢的长度选择范围为615m。不等边角钢的截面高度按不等边角钢的长边宽来计算。,山东炜烨集团有限公司,角钢的交货长度分定尺、倍尺两种，国产角钢的定尺选择范围根据规格号的不同有39m、412m、419m、619m四个范围。日本产角钢的长度选择范围为615m。不等边角钢的截面高度按不等边角钢的长边宽来计算。,山东炜烨集团有限公司,3. 外观质量要求,角钢的表面质量在标准中有规定，一般要求不得存在使用上有害的缺陷，如分层、结疤、裂缝等。 角钢几何形状偏差的允许范围在标准中也有规定，一般包括弯曲度、边宽、边厚、顶角、理论重量等项，并规定角钢不得有显著的扭转,4.化学成分检验,(1)成分指标：角钢的化学成分属一般结构用轧制钢材系列，主要检验指标为C、Mn、P、S四项。根据牌号不同，含量各有差别，大致范围为C0.22、Mn：0.300.65、P0.060、S0.060。(2)检验方法：检测上述化学成分时，常用的标准检验方法有GB223、JISG12111215、BS1837、BS手册19、22536等。,5.常用产品、规格标准,GB/T210189(型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定);GB978788/GB978888(热轧等边/不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差);JISG319294(热轧型钢的形状、尺寸、重量及其容许差);DIN1710080(普通结构钢质量标准);53588(普通碳素型钢技术条件)。根据上述标准规定，角钢应成捆交货、其捆扎道次、同捆长度等应符合规定。角钢一般属裸装交货，运输和储存均需注意防潮。,6.机械性能检验,(1)检验方法： 拉伸试验方法。常用的标准检验方法有GB/T228-87、JISZ2201、JISZ2241、ASTMA370、1497、BS18、DIN50145等; 弯曲试验方法。常用的标准检验方法有GB/T232-88、JISZ2204、JISZ2248、ASTME290、14019、DIN50111等。(2)性能指标：考核角钢性能的检验项目主要为拉伸试验和弯曲试验。指标包括屈服点、抗拉强度、延伸率及弯曲合格等项。,7.理论重量计算,每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚例如50*5角钢：（50+50-5）*5*0.00785=3.73（此算法只能粗略算出角钢重量，实际以五金手册为准！）,槽钢知识,1.概述 2.种类及规格 3.外观质量要求 4.化学成分检验 5.常用产品、规格标准 6.机械性能检验7.理论重量计算,1.概述,槽钢属建造用和机械用碳素结构钢，是复杂断面的型钢钢材，其断面形状为凹槽形的长条形钢材。槽钢主要用于建筑结构和车辆制造等。用于建筑结构、车辆制造和其它工业结构，槽钢还常常和工字钢配合使用，在使用中要求其具有较好的焊接、铆接性能及综合机械性能。生产槽钢的原料钢坯为含碳量不超过.%的碳结钢或低合金钢钢坯。成品槽钢经热加工成形、正火或热轧状态交货。,表示方法,槽钢的规格主要用高度（h）、腿宽（b）、腰厚度（d）等尺寸来表示,目前国产槽钢规格从号，即相应的高度为c。在相同的高度下，轻型槽钢比普通槽钢的腿窄、腰薄、重量轻。号为大型槽钢，号槽钢为中型槽钢。,2.种类及规格,槽钢,热轧槽钢,弯曲槽钢,普通型（540#）,轻型,山东炜烨集团有限公司,冷弯槽钢,1、冷弯等边槽钢,2、冷弯不等边槽钢,3、冷弯内卷边槽钢,4、冷弯外卷边槽钢,进口槽钢标明实际规格尺寸及相关标准。槽钢的进出口定货一般是在确定相应的碳结钢（或低合金钢）钢号后，以使用中所要求的规格为主。除了规格号以外，槽钢没有特定的成分和性能系列。槽钢的交货长度分定尺、倍尺二种，并在相应的标准中规定允差值。国产槽钢的长度选择范围根据规格号不同分为、三种。进口槽钢的长度选择范围一般为。,3.外观质量要求,槽钢的表面质量及几何形状的允许偏差在标准中有具体规定。一般要求表面不得存在使用上有害的缺陷，不得有显著的扭转，规定槽钢波浪弯（镰刀弯）的允许值及各规格槽钢截面形状的有关参数（h，b，d，t等）的数值、允差值。槽钢几何形状不正确的主要表现是：塌角、腿扩及腿并等。,4.化学成分检验,（）成分指标：槽钢属结构用轧制钢材系列，化学成分检验的主要指标为C、n、4项。国产槽钢的制造钢号为Q、Q、Q、Q等。进口槽钢的制造钢号主要有、（日本工业标准）、t、t（德国标准）等。具体数值参见表9。（）检验方法：检测上述化学成分时常用的标准检验方法有、手册、等,5.常用产品、规格标准,（碳素结构钢）；（低合金高强度结构钢）；（型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定）；（热轧槽钢尺寸、外形、重量及其允许偏差）；（热轧型钢的形状、尺寸、重量及其容许差）；（普通结构钢质量标准）；（普通碳素型钢技术条件）。,6.机械性能检验,（）检验方法：拉伸试验方法。常用的标准检验方法有、等；弯曲试验方法。常用的标准检验方法有、E、等。（）性能指标：考核槽钢性能的检验项目主要为拉伸试验和弯曲试验，指标包括屈服点、抗拉强度、延伸率及弯曲合格等项。,7.理论重量计算,槽钢计算公式（kg/m） W=0.00785 hd+2t （b - d ）+0.349 （R2 - r 2 ） h= 高；b= 腿长；d= 腰厚；t= 平均腿厚；R= 内弧半径；r= 端弧半径 比如 求80 mm 43mm 5mm 的槽钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出该槽钢t 为8 ，R 为8 ，r 为4 ，则每m 重量=0.00785 80 5+2 8 （43 - 5 ）+0.349 （82-4 2 ）=8.04kg,工字钢知识,1.概述2.种类及规格3.外观质量要求4.化学成分检测5.常用产品、规格标准6.机械性能检测7.理论重量计算,1.概述,工字梁式土木工程中所用的梁或柱子的构建用钢材的总称，又称工字铁，因横截面如汉字“工”字而得名。按照欧拉-伯努利梁理论，这种结构抗弯曲和抗剪切刚度很强，但抗扭转刚度则较差。广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。,表示方法,普通工字钢和轻型工字钢的型号是用其腰高毫米数的阿拉伯数字来表示：腹板、翼缘厚度和翼缘宽度不同其规格以腰高( h)腿宽(b)腰厚(d)的毫数表示，如“普工160886”，即表示腰高为160毫米，腿宽为88毫米，腰厚为6毫米的普通工字钢。/“轻工160815”，即表示腰高为160毫米，腿宽为81毫米，腰厚为5毫米的轻型工字钢。普通工字钢的规格也可用型号表示，型号表示腰高的毫米数，如普工16#。腰高相同的工字钢，如有几种不同的腿宽和腰厚，需在型号右边加a b c 予以区别，如普工32#a、32#b、32#c等。 热轧普通工字钢的规格为10-63#。,2.种类及规格,工字钢,普通工字钢,轻型工字钢,H型钢,热轧普通工字钢和热轧轻型工字钢都是国标的，区别在于腹板、翼缘的厚度不同，翼板的宽度也不同。以10#普通热轧工字钢和轻型工字钢为例，,热轧工字钢也称钢梁，是截面为工字形、腿部内侧有斜度的窄边热轧长条钢材，广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。工字钢标准可参照GB70688工字钢的规格可用其截面的主要轮廓尺寸（mm）来表示，即以腰高（h）*腿宽（b）*腰厚(d)的毫米数，如 I 60*88*6。工字钢规格也可用型号（号数）来表示，型号表示腰高的厘米数。腰高相同的工字钢，如有几种不高的腿宽和腰厚，需在型号右边加标码（也称角码）a或b或c予以区别。,标码的含义,按照标码a、b、c的顺序，同一型号工字钢的腿宽、腰厚尺寸依次增加。所以：a表示在工字钢同一型号中其腰最薄、腿最宽、每米理论重量最轻；b表示在工字钢同一型号中其腰厚、腿宽尺寸适中，每米理论重量适中；c表示在工字钢同一型号中其腰最厚、腿最宽，每米理论重量最重。,有关型号的说明,工字钢在型号前面可加符号“I”，型号后边右上角可加符号“#”，如I32c#。 工字钢分普通型和轻型，与同一型号的普通工字钢相比，轻型工字钢的腰厚尺寸较小、重量较轻。腿宽尺寸则随型号大小的不同而异：型号小的（I32#以下），腿宽尺寸较普通工字钢小；型号大的（I40#以上），腿宽尺寸较普通工字钢大。,特点,工字型钢不论是普通型还是轻型的，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就使其在应用范围上有着很大的局限,尺寸,3.1热轧工字钢规格范围10#63#。3.2定尺、倍尺的长度工字钢按定尺或倍尺长度交货时，应在合同中注明。,重量,工字钢按理论重量或实际重量交货。工字钢计算理论重量时，钢的密度为7.85g/cm3。工字钢截面面积的计算公式为：hd+2t(bd)+0.815(r2r12),H型钢,H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“H”相同而得名。由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应用。主要生产厂家为：目前国内主要有安徽省马鞍山市的马钢公司、莱芜钢铁有限公司、日照钢铁、津西钢铁及长治钢铁生产等。 马钢为我国第一家生产H型钢企业。,分类,宽翼缘H型钢（HK） 窄翼缘H型钢（HZ） H型钢桩（HU）,表示方法,高度H宽度B腹板厚度t1翼板厚度t2，如H型钢Q235、SS400 200200812表示为高200mm宽200mm腹板厚度8mm，翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢，其牌号为Q235或SS400。,热轧H型钢的优点,H型钢是一种新型经济建筑用钢。 H型钢截面形状经济合理，力学性能好，轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小，与普通工字钢比较，具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点，可使建筑结构减轻30-40%；又因其腿内外侧平行，腿端是直角，拼装组合成构件，可节约焊接、铆接工作量达25%。常用于要求承截能力大，截面稳定性好的大型建筑（如厂房、高层建筑等），以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。,热轧H型钢的优点,H-型钢是由工字型钢优化发展而成的一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材，尤其断面与英文字母“H”相同而得名。其特点如下： 翼缘宽，侧向刚度大。抗弯能力强。 翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便。 与焊摄工字钢相比，成本低，精度高，残余应力小，无需昂贵的焊接材料和焊缝检测，节约钢结构制作成本30%左右。 相同截面负荷下热轧H钢结构比传统钢结构重量减轻15%-20%。 与砼结构相比，热轧H钢结构可增大6%的使用面积，而结构自重减轻20%一30%，减少结构设计内力。 H型钢可加工成T型钢，蜂窝梁可经组合形成各种截面形式，极大满足工程设计与制作需求。 H型钢主要用于工程，厂房设备，机械设备，桥梁，高速公路，民房等;机械性能和物理性能好，牢固，节约能源和环保的效果。H型钢是一种经济型断面钢材，广泛用于工业、建筑、桥梁、石油钻井平台等方面，据预测2005年我国H型钢需求量约250万吨，2010年需求量500万吨，但目前我国H型钢年生产能力为120万吨，市场需求量非常巨大。,H型钢的特点,1.结构强度高同工字钢相比，截面模数大，在承载条件相同时，可节约金属10-15%。2.设计风格灵活、丰富在梁高相同的情况下，钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50% ，从而使建筑布置更加灵活。,H型钢的特点,3.结构自重轻与混凝土结构自重相比轻,结构自重的降低，减少了结构设计内力，可使建筑结构基础处理要求低，施工简便，造价降低。 4结构稳定性高.以热轧H型钢为主的钢结构，其结构科学合理，塑性和柔韧性好，结构稳定性高，适用于承受振动和冲击载荷大的建筑结构，抗自然灾害能力强，特别适用于一些多地震发生带的建筑结构。据统计，在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中，以H型钢为主的钢结构建筑受害程度最小。,H型钢的特点,5.增加结构有效使用面积与混凝土结构相比，钢结构柱截面面积小，从而可增加建筑有效使用面积，视建筑不同形式，能增加有效使用面积4-6%。 6省工省料与焊接H型钢相比，能明显地省工省料，减少原材料、能源和人工的消耗，残余应力低，外观和表面质量好。,H型钢的特点,7.便于机械加工易于结构连接和安装，还易于拆除和再用。 8环保采用H型钢可以有效保护环境，具体表现在三个方面：一是和混凝土相比，可采用干式施工，产生的噪音小，粉尘少；二是由于自重减轻，基础施工取土量少，对土地资源破坏小，此外大量减少混凝土用量，减少开山挖石量，有利于生态环境的保护；三是建筑结构使用寿命到期后，结构拆除后，产生的固体垃圾量小，废钢资源回收价值高。,H型钢的特点,9工业化制作程度高以热轧H型钢为主的钢结构工业化制作程度高，便于机械制造，集约化生产，精度高，安装方便，质量易于保证，可以建成真正的房屋制作工厂、桥梁制作工厂、工业厂房制作工厂等。发展钢结构，创造和带动了数以百计的新兴产业发展。 10.工程施工速度快占地面积小，且适合于全天候施工，受气候条件影响小。用热轧H型钢制作的钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的2-3倍，资金周转率成倍提高，降低财务费用，从而节省投资。,工字钢与 HW HM HN H型钢的区别,工字钢翼缘是变截面靠腹板部厚,外部薄; H型钢的翼缘是等截面 HW HM HN H是H型钢的通称,H型钢是焊制; HW HM HN是热轧 HW 是H型钢高度和翼缘宽度基本相等;主要用于钢筋砼框架结构柱中钢芯柱,也称劲性钢柱;在钢结构中主要用于柱 HM 是H型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.331.75 主要在钢结构中:用做钢框架柱在承受动力荷载的框架结构中用做框架梁;例如:设备平台 HN 是H型钢高度和翼缘宽度比例大于等于2，主要用于梁；工字钢的用途相当于HN型钢;,1,工字型钢不论是普通型还是轻型的，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就使其在应用范围上有着很大的局限。,2,h型钢属于高效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)，由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺桂和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用,h型钢的翼缘都是等厚度的，有轧制截面，也有由3块板焊接组成的组合截面。工字钢都是轧制截面，由于生产工艺差，翼缘内边有1：10坡度。型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊，由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小)，故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧，因此，其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。国内可生产的最大轧制h型钢高度为800，超过了只能是焊接组合截面。我国热轧H型钢国标（GB/T11263-1998）将h型钢分为窄翼缘、宽翼缘和钢桩三类，其代号分别为hz、hk和hu。窄翼缘h型钢适用于梁或压弯构件，而宽翼缘h型钢和h型钢桩则适用于轴心受压构件或压弯构件。工字钢与型钢相比，等重量前提下，w、 ix、 iy都不如h型钢,板