钢材基础知识(审)

1、钢材基础知识一、钢材的分类u 线材 ：普线 高线 螺纹钢 u 型材 ：工字钢 槽钢 角钢 方钢 重轨 高工钢 H 型钢 圆钢 不等边角钢 扁钢 轻轨 齿轮钢 六角钢 耐热钢棒 合结圆钢 合工圆钢 方管 碳工钢 轴承钢 碳结圆钢 不锈圆钢 轴承圆钢 矩型管 弹簧钢 u 板材 ：中厚板 容器板 中板 碳结板 锅炉板 低合金板 花纹板 冷板 热板 冷卷板 热卷板 镀锌板 电镀锌板 电镀锌卷 锰板 不锈钢板 硅钢片 彩涂板 彩钢瓦楞铁 镀锌卷板 热轧带钢 u 管材 ：焊管 不锈钢管 热镀锌管 冷镀锌管 无缝管 螺旋管 热轧无缝钢管 u 金属材料 ：生铁 马口铁 铝 铅 黄铜 锡 锌 u 钢材按外形可分

2、为型材、板材、管材、金属制品四大类。 为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：类   别品   种说       明 型材重轨每米重量大于 30 千克 的钢轨（包括起重机轨） 轻轨每米重量小于或等于 30 千克 的钢轨 大型型钢普通钢圆钢、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 中型型钢小型型钢线材直径 5 -10 毫米 的圆钢和盘条 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 其它钢材包括重轨配件、车轴坯、轮箍等 板材薄

3、钢板厚度等于和小于 4 毫米 的钢板 厚钢板厚度大于 4 毫米 的钢板。 可分为中板（厚度大于 4mm 小于 20mm ）、厚板（厚度大于 20mm 小于 60mm ）、特厚板（厚度大于 60mm ） 钢带也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板 电工硅钢薄板也叫硅钢片或矽钢片 管材无缝钢管用热轧、热轧 冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管 焊接钢管将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管 金属制品金属制品包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等 二、公差范围及长宽要求及常规产品2.1钢材的尺寸和重量钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸，是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。钢材长度

4、的法定计量单位是米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）。在现行习惯中，也有用英寸表示的，但它不是法定计量单位。1.钢材的范围定尺。范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸，或是长度。长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货。生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货。2.不定尺（通常长度）。凡产品尺寸（长度或宽度），在标准规定范围内，而又不要求固定尺寸的叫不定尺。3.定尺。按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。按定尺长度交货时，所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度。4.倍尺。按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。锯口量在标准中有规定。倍尺交货时，只允许有正偏差，不允许出现负偏值。5.短尺。长度小于标

5、准规定的不定尺长度下限，但不小于允许的最短长度的叫短尺。6.窄尺。宽度小于标准规定的不定尺宽度下限，但不小于允许的最窄宽度的叫窄尺。按窄尺交货时，必须注意有关标准规定的窄尺比例和最窄尺。   2.2常规产品钢材长度尺寸 1. 型钢的长度尺寸火车轨的标准长度有 12.5m 和 25m 两种。圆钢、线材、钢丝尺寸以直径 d 的毫米（ mm ）数标定。方钢尺寸以边长a的毫米( mm )数标定。六角钢、八角钢尺寸以对边距离s的毫米（ mm ）数标定。扁钢的尺寸以宽度b和厚度d的毫米（ mm ）数标定。工字钢、槽钢的尺寸以腰高h、腿宽b和腰厚d的毫米（ mm ）数标定。等边角钢的尺寸

6、以相等边宽b和边厚d的毫米（ mm ）数标定。不等边角钢的尺寸以边宽B、b和边厚d的毫米（ mm ）数标定。H型钢的尺寸以腹板高度h、翼板宽度b和腹板厚度t1、翼板厚度t2的毫米（ mm ）数标定。     三、 交货状态及力学名词3.1交货状态普通热轧钢筋 按热轧状态交货的钢筋。其金相组织主要是铁素体加珠光体，不得有影响使用性能的其他组织存在。表面质量:钢筋应无有害的表面缺陷。只要经钢丝刷刷过的试样的重量、尺寸、横截面积和拉伸性能不低于本部分的要求，锈皮、表面不平整或氧化铁皮不作为拒收的理由。其他的表面缺陷的试样不符合拉伸性能或弯曲性能要求时

7、，则认为这些缺陷是有害的。3.2力学名词1. 屈服点（ s ） 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设 Ps为屈服点 s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点s =Ps/Fo(MPa) ， MPa 称为兆帕等于 N/mm2 ，（ MPa=106Pa，Pa：帕斯卡 =N/m2，MPa=N/mm2）2. 屈服强度（0.2 ） 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的 0.2% ）时的应力，称为条件屈服强

8、度或简称屈服强度0.2 。 3. 抗拉强度（b ） 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设 Pb 为材料被拉断前达到的最大拉力， Fo 为试样截面面积，则抗拉强度 b= Pb/Fo （ MPa ）。 4. 伸长率（s） 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5. 屈强比（s/b）（也有用强屈比表示的） 钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为 0.6-0.65 ，低合金结构钢为 0.65-0.75 合金结

9、构钢为 0.84-0.86 。 6. 硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 四、钢筋混凝土用钢 带肋钢筋变形钢筋（俗称螺纹钢）是表面带肋的钢筋，通常带有两道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形分螺旋形、人字形、月牙形三种。钢筋混凝土用带肋钢筋的定义、分类、牌号、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。4.1 带肋钢筋定义横截面通常为圆形，且表面带肋的混凝土结构用钢材。4.2 分类和牌号1、钢筋按强度等级分为335、400、500级。2、钢筋按生

10、产工艺分为热轧钢筋、热轧后带有控制冷却并自回火处理的钢筋。钢筋牌号的构成及其含义：牌号牌号构成英文字母含义HRB335由HRB +规定的屈服强度最小值构成HRB热轧带肋钢筋的英文（Hot rolled ribbed bars）缩写。HRB400HRB500RRB335由RRB+规定的屈服强度最小值构成RRB热轧后带有控制冷却并自回火处理(余热处理)带肋钢筋的英文（Remained heat treatment ribbed bars）缩写RRB400RRB5004.3 尺寸、外形d 钢筋内径； 横肋斜角； h 横肋高度； 横肋与轴线夹角；h1 纵肋高度；纵肋斜角； a 纵肋顶宽； 横肋间距；b

11、横肋顶宽图4.3月牙肋钢筋（带纵肋）表面及截面形状钢筋通常按定尺长度交货，具体交货长度应在合同中注明。钢筋可以盘卷交货，每盘应是一条钢筋，允许每批有5%的盘数(不足两盘时可有两盘)由二条钢筋组成。其盘重及盘径由供需双方协商确定。长度允许偏差：钢筋按定尺交货时的长度允许偏差为±25mm。当要求最小长度时,其偏差为+50mm。当要求最大长度时,其偏差为-50mm。弯曲度和端部：直条钢筋的弯曲度应不影响正常使用，总弯曲度不大于钢筋总长度的0.4%。钢筋端部应剪切正直，局部变形应不影响使用。4.4 重量及允许偏差钢筋可按实际重量或理论重量交货。理论重量表示方法：W= 0.00617×

12、;d2(d为公称直径)钢筋实际重量与理论重量的允许偏差应符合表4的规定。表 4公称直径/ mm实际重量与公称重量的偏差/ %612±71420±52250±4公称直径内径d横肋高h纵肋高h1（不大于）横肋顶宽b纵肋顶宽a间距l横肋末端最大间隙（公称周长的10弦长）公称尺寸公称尺寸允许偏差公称尺寸允许偏差65.80.6+ 0.30.20.60.41.03.7±0.51.887.70.8+ 0.40.20.80.51.55.02.5109.61.0+ 0.40.31.00.61.56.53.11211.51.2±0.41.20.71.57.93.7

13、1413.41.41.40.81.89.04.31615.41.51.50.91.810.05.01817.31.6+ 0.50.41.61.02.010.05.62019.31.7±0.51.71.22.010.0±0.86.22221.31.9±0.61.91.32.510.56.82524.22.12.11.52.512.57.72827.22.22.21.73.012.5±1.08.63231.02.4+ 0.80.72.41.93.014.09.93635.02.6+1.00.82.62.13.515.011.14038.72.9±1

14、.12.92.23.515.012.45048.53.2±1.23.22.54.016.015.5注1：纵肋斜角为0º30º。注2：尺寸a、b为参考数据。4.5 技术要求化学成分：牌号化学成分，% （不大于）CSiMnPSCeqHRB3350.250.801.600.0400.0400.52HRB4000.54HRB5000.55力学性能：牌号ReLMpaRmMpa A %Agt%不小于HRB335335455177.5HRB400400540HRB50050063016反向弯曲性能：筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。疲劳性能：如需方要求，经供需双方协议，可进行疲劳性

15、能试验。疲劳试验的技术要求和试验方法由供需双方协商确定。对用于建筑结构、桥梁及机械结构件的钢板，为防止构件断裂，要求钢材料具有特点的抗拉强度，而为防止构件变形，又要求钢板材料具有一定的屈服强度，因此对这类用途的钢材都要求规定抗拉强度、屈服强度的最小值或范围值。对有抗震设防要求的结构，其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求；当设计无具体要求时，对一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件（含梯级）中的纵向受力钢筋应采用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E、HRBF400E或HRBF500E钢筋，其强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定：1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强

16、度实测值的比值不应小于1.25；2 钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.30；3 钢筋的最大力下总伸长率不应小于9%。表面质量：钢筋表面不得有影响使用性能的缺陷。钢筋表面凸块不得超过横肋的高度。4.6 试验方法检验规则序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分（熔炼分析）1GB/T 222GB/T 223GB/T 43362拉伸2任选两根钢筋切取GB/T 228、本标准8.23弯曲2任选两根钢筋切取GB/T 232、本标准8.24反向弯曲1YB/T 5126、本标准8.25疲劳试验供需双方协议6尺寸逐支尺寸测量7表面逐支目视8重量偏差试样数量不少于5支注：对化学分析和拉伸试验

17、结果有争议时，仲裁试验分别按GB/T 223、GB/T228进行。组批规则：钢筋应按批进行检查和验收，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋组成。每批重量不大于60t。超过60 t的部分，每增加40t，增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批，但各炉罐号含碳量之差不大于0.02%，含锰量之差不大于0.15%。混合批的重量不大于60t。4.7 包装、标志和质量证明书带肋钢筋的表面标志应符合下列规定：a）带肋钢筋应在其表面轧上牌号标志，还可依次轧上经注册的厂名(或商标)和直径毫米数字。b）钢筋牌号以阿拉伯数字加英文字母表示， HR

18、B335 、HRB400、HRB500分别以3、4、5表示，厂名以汉语拼音字头表示。直径毫米数以阿拉伯数字表示。c）直径不大于10mm的钢筋，可不轧制标志，可采用挂标牌方法。d）标志应清晰明了，标志的尺寸由供方按钢筋直径大小作适当规定，与标志相交的横肋可以取消。热轧带肋、热轧光圆钢筋GB1499-2008钢筋混凝土用钢第一、第二部分。序号检测项目取样数量取样方法1拉伸2根任选2根钢筋切取，长度约450mm2冷弯2根任选2根钢筋切取，长度约350mm3尺寸偏差逐支一般就用力学性能试件做4重量偏差不少于5根从不同根钢筋上截取，长度不小于500mm“五长两短”订货内容按本标准订货的合同至少应包括下列

19、内容:a) 本标准编号；b) 产品名称；c) 钢筋牌号；d) 钢筋直径、长度及重量（或数量）；e) 特殊要求。 五、钢筋混凝土用钢 热轧光圆钢筋经热轧成型，横截面通常为圆形，表面光滑的成品钢筋。光圆钢筋实际上是普通低碳钢的小圆钢（俗称圆钢）和盘圆。5.1分类及牌号产品名称牌号牌号构成英文字母含义热轧光圆钢筋HPB235由HPB+屈服强度特征值构成HPB热轧光圆钢筋的英文（Hot rolled Plain Bars）缩写。HPB300 d钢筋直径直径分类：钢筋的公称直径范围为6mm22mm，规范推荐的钢筋公称直径为6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm。5.2重量及允许偏差圆钢筋

20、的直径允许偏差和不圆度应符合表3的规定。钢筋实际重量与理论重量的偏差符合表4规定时，钢筋直径允许偏差不作交货条件。表3公称直径/mm 允许偏差/mm不圆度/mm6（6.5）81012±0.30.41416182022±0.4钢筋按实际重量交货，也可按理论重量交货。圆钢的理论重量：W= 0.006165×d2 直条钢筋实际重量与理论重量的允许偏差应符合表4的规定。表 4公称直径/ mm实际重量与理论重量的偏差/ %612±71422±5序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分（熔炼分析）1GB/T 20066GB/T 223GB/T 433

21、62拉伸2任选两根钢筋切取GB/T 228、本标准8.23弯曲2任选两根钢筋切取GB/T 232、本标准8.24尺寸逐支（盘）本标准8.35表面逐支（盘）目视6重量偏差5根本标准8.4注：对化学分析和拉伸试验结果有争议时，仲裁试验分别按GB/T 223、GB/T 228进行。六、普通型钢6.1 工字钢热轧普通工字钢，是截面为工字形的长条钢材。a）其截面尺寸以腰高（h）×腰厚（d）的的毫米数来表示，如腰高为160mm,腿宽为88mm,腰厚为6mm标记为“工160×88×6”。b）型号来表示，即用腰高的厘米数表示，如工16#。腰高相同，但腰厚和腿宽不同的工字钢，则需在

22、型号右边加a、b、c予以区别，如32a#、32b#、32c#等。热轧工字钢分普通工字钢和轻型工字钢两种。理论重量W= 0.00785×hd+2t（b d ）+0.615（r2 r12 ）公式比较复杂，对照理重表吧！6.2 H型钢（1）热轧H型钢（GB1263-89）热轧H型钢也称宽腿工字钢。H型钢的特点是两腿平行，腿的内侧没有斜度。H-高度；B-宽度；t1-腹板厚度t2-翼缘厚度；r-圆角半径热轧H型钢分类：A、宽翼缘H型钢（HW）；B、窄翼缘H型钢（HN）；C、H型钢桩（HM）。H型钢型号以公称高度表示，其后标注a、b、c.，表示不同规格（如：HK200C#）。也可采用高度（H）&

23、#215;宽度（B）×腹板厚度（t1）×翼板厚度t2表示，如HK200×206×15.0×25.0。规格范围：宽翼缘H型钢HW100#-HW900#，窄翼缘H型钢 HZ80#-HZ600#，H型钢桩 HM200#-HM500#（2）轻型焊接H型钢（YB3302-81）其型号以高度（H）×宽度（b）的毫米数表示，其规格范围从100×50-454×300mm等6.3 槽钢槽钢是截面形状为凹槽形的长条钢材。同工字钢相同，槽钢也分普通槽钢和轻型槽钢两种。型号和规格的表示方法同样以腰高（h）×腿宽(b)×

24、腰厚（d）的毫米数表示，如120×53×5槽钢，需在型号右边加a、b、c等予以区别。通常，槽钢以腰高的厘米数表示其型号，如上槽钢称12#槽钢。槽钢的规格范围为5-40#。包括及标志等要求按GB2101-80规定执行。（1）热轧普通槽钢（GB707-88）主要用途：普通槽钢主要用于建筑结构、车辆制造和其他工业结构，常与工字钢配合使用。（2）热轧轻型槽钢（YB164-63）热轧轻型槽钢是一种腿宽壁薄的钢材，比普通热轧槽钢有较好的经济效果。其规格型号范围从5-40#。6.4 角钢角钢俗称角铁，其截面是两边互相垂直成直角形的长条钢材。角钢有等边角钢和不等边角钢之分，两垂直边长度相同

25、为等边角钢，一长一短的为不等边角钢。其规格以边宽×边宽×边厚的毫米数表示。1） 热轧等边角钢（GB9787-88）边宽×边厚表示规格表示，热轧等边角钢的规格范围从2#-20#。2） 热轧不等边角钢（GB978-88）规格以长边宽×短边宽×边厚的毫米数表示。热轧不等边角钢的规格范围从2.5/1.6#-20/12.6#。每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚3）L型钢（GB9946-88）热轧L型钢又称不等边不等厚角钢，是适应大型船舶建造的需要而生产的新型型材。其规格表示为：长边高度（B）×短边宽度（b）×长边厚度

26、（D）×短边厚度（d）的毫米数。 主要用途：L型钢除用于大型船舶外，也可用于海洋工程结构和要求较高的建筑工程结构。6.5 热轧方钢，多边形钢（1）热轧方钢（GB702-86）热轧方钢是截面为正方形的长条钢材。其规格以正方形的边长的mm数表示。热轧方钢的规格范围从5.5-200mm（2）热轧六角钢和八角钢（GB705-83）热轧六角钢和八角钢是截面为正六角形和正八角形的长条钢材，其规格以对边距离的毫米数表示，分热轧和冷拉两种。热轧六角钢的规格范围从8-70mm；热轧八角钢的规格范围从16-40mm。6.6 热轧扁钢（GB702-2008）热轧扁钢系截面为矩形并稍带钝边的长条钢材，其规格

27、：厚度×宽度的毫米数表示。热轧扁钢的规格范围从3×10-60×150mm。主要用途：建筑上用作房架结构件、扶梯、桥梁及栅栏等。扁钢也可用作焊管和叠轧薄板的坯料6.7钢板分类很多，厚钢板是厚度在4mm以上的钢板的统称，在实际工作中，常将厚度小于20mm的钢板称为中板。这里就介绍我们工程常用的碳素结构钢板 ：厚度（mm）×宽度（mm）×长度Q235A和Q235B的区别：钢材皆属于碳素钢。在国家标准GB70088中，对Q235A和Q235B的材质区分主要在钢材的含碳量方面，材质是Q235A的材质含碳量在0.140.22之间；Q235B的材质不做冲击实验，而是做常温冲击实验，V型缺口。相对来说，材质是Q235B的钢材的机械性能要远远优于材质是Q235A的钢材。碳素结构钢板主要用途：用于制作各类钢的铆、栓、焊结构件常见产品：Q235A.B.C.