土木工程材料__第八章_金属材料课件

1、12010金属材料金属材料第八章第八章22010第八章第八章 金属材料金属材料主要内容主要内容v 概述概述 基本概念基本概念 钢材的特点钢材的特点v 第一节第一节 钢材的生产、组成与结构钢材的生产、组成与结构v 第二节第二节 建筑钢材的性质建筑钢材的性质v 第三节第三节 建筑钢材的主要品种建筑钢材的主要品种v 第四节第四节 建筑钢材的应用建筑钢材的应用 钢结构用钢钢结构用钢混凝土结构用钢混凝土结构用钢碳素结构钢碳素结构钢低合金结构钢低合金结构钢32010第八章第八章 金属材料金属材料熟练掌握熟练掌握建筑钢材的基本性质建筑钢材的基本性质掌握掌握土木工程中常用建筑钢材及其选用土木工程中常用建筑钢材

2、及其选用了解钢材的生产、组成和结构了解钢材的生产、组成和结构本章要求本章要求42010第八章第八章 金属材料金属材料概述概述基本概念基本概念r生铁生铁：铁矿石冶炼而成，用来炼钢和制造铸件：铁矿石冶炼而成，用来炼钢和制造铸件r钢钢：生铁在炼钢炉中冶炼：生铁在炼钢炉中冶炼杂质氧化、含碳杂质氧化、含碳量降到量降到2.06%以下、其它元素调整到规范范围，以下、其它元素调整到规范范围，即得到钢（包括钢锭、钢坯、钢铸件等）即得到钢（包括钢锭、钢坯、钢铸件等）& 钢与生铁的区别钢与生铁的区别含碳量含碳量生铁：生铁：含碳量大于含碳量大于2.06的铁碳合金的铁碳合金钢：钢： 含碳量小于含碳量小于2.06的铁碳合

3、金的铁碳合金52010第八章第八章 金属材料金属材料r钢材钢材钢锭、钢坯等通过钢锭、钢坯等通过压力加工压力加工制成所需制成所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。要的各种形状、尺寸和性能的材料。r建筑钢材建筑钢材建筑工程中使用的各种钢材，包建筑工程中使用的各种钢材，包括括用于用于钢结构钢结构的各种型钢、钢板、钢管；用于的各种型钢、钢板、钢管；用于钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构的各种钢筋、钢丝；的各种钢筋、钢丝；建筑建筑装饰装饰用钢材用钢材。概述概述基本概念基本概念62010第八章第八章 金属材料金属材料优点优点：材质均匀，性能可靠，强度高，具有一材质均匀，性能可靠，强度高，具有一定的塑性和韧性，具有

4、承受冲击和振动荷载的定的塑性和韧性，具有承受冲击和振动荷载的能力，可焊接、铆接或螺栓连接，便于装配，能力，可焊接、铆接或螺栓连接，便于装配，加工性强加工性强缺点缺点：耐久性差，易锈蚀，维修费用大，耐久性差，易锈蚀，维修费用大，耐火耐火性差性差概述概述钢材的特点钢材的特点72010第八章第八章 金属材料金属材料第一节第一节 钢材的生产、组成与结构钢材的生产、组成与结构n一、一、 钢材的生产钢材的生产n二二 、钢材的分类钢材的分类n三、三、 钢材的组成钢材的组成 n四、四、 钢材的结构钢材的结构82010第八章第八章 金属材料金属材料一、钢材的生产一、钢材的生产冶炼冶炼铸锭铸锭压力加工压力加工 降

5、降C到预定范围到预定范围除杂质到允许范围除杂质到允许范围废钢、生铁废钢、生铁钢锭钢锭/ /坯坯各种钢材各种钢材气泡闭合气泡闭合缺陷消除缺陷消除 氧化铁残留在钢水中，降低钢材质量氧化铁残留在钢水中，降低钢材质量脱氧处理脱氧处理 氧化过程氧化过程电炉钢电炉钢平炉钢平炉钢转炉钢转炉钢半镇静钢半镇静钢沸腾钢沸腾钢镇静钢镇静钢脱氧程度脱氧程度 化学偏析化学偏析热加工热加工 冷加工冷加工偏析、缩孔、气泡组织不致密等缺陷偏析、缩孔、气泡组织不致密等缺陷转转炉炉钢钢以熔融的铁水为原料，以熔融的铁水为原料，不需燃料不需燃料。吹入空气或纯氧，通。吹入空气或纯氧，通过氧化作用除去过氧化作用除去铁水中的杂质铁水中的杂

6、质。化学成分难以精确控制，。化学成分难以精确控制，杂质含量较高，杂质含量较高，质量差质量差；但；但成本低成本低。 以固体或液体生铁、铁矿或废钢为原料，用以固体或液体生铁、铁矿或废钢为原料，用煤油或重煤油或重油油作燃料，杂质靠铁矿石、废钢中的氧或吹入的氧起作燃料，杂质靠铁矿石、废钢中的氧或吹入的氧起氧化作用而除去。治炼时间长氧化作用而除去。治炼时间长(4-12h)，清除杂质较彻，清除杂质较彻底，化学成分可以精确控制，故含杂质少，钢材底，化学成分可以精确控制，故含杂质少，钢材质量质量好好，成本较转炉钢高成本较转炉钢高。 平平炉炉钢钢 热源是热源是高压电弧高压电弧，熔炼温度高，且温度可自由调节，熔炼

7、温度高，且温度可自由调节，清除杂质容易，因此，电炉钢的清除杂质容易，因此，电炉钢的质量最好质量最好。 电电炉炉钢钢122010第八章第八章 金属材料金属材料化学偏析化学偏析F铸锭冷却铸锭冷却过程中，由于钢内某些元素在铁的液相中过程中，由于钢内某些元素在铁的液相中溶解度高于固相，使这些元素向凝固较迟的钢锭中溶解度高于固相，使这些元素向凝固较迟的钢锭中心集中，导致心集中，导致化学成分在钢锭截面上分布不均匀化学成分在钢锭截面上分布不均匀的的现象称为化学偏析（以现象称为化学偏析（以硫、磷硫、磷偏析最为严重）。偏析最为严重）。 对钢的质量有很大的影响对钢的质量有很大的影响142010第八章第八章 金属材

8、料金属材料压力加工压力加工热加工热加工：将钢锭加热至一定温度使其呈塑性状态，：将钢锭加热至一定温度使其呈塑性状态，施加压力改变钢锭的形状施加压力改变钢锭的形状不仅获得了要求的不仅获得了要求的形状，同时克服了许多缺陷，提高了钢的强度和形状，同时克服了许多缺陷，提高了钢的强度和质量，一般质量，一般加工次数越多，强度提高越大加工次数越多，强度提高越大。冷加工冷加工：在：在常温下常温下进行的压力加工。例如冷拉、进行的压力加工。例如冷拉、冷拔、冷轧、刻痕等。一定范围内，冷拔、冷轧、刻痕等。一定范围内，冷加工变形冷加工变形程度越大，屈服强度提高越多，塑性和韧性降低程度越大，屈服强度提高越多，塑性和韧性降低

9、越多。越多。问题：钢材的脱氧程度对钢材质量的影响？ 答：脱氧程度不高的钢材中还保留较多的FeO，在钢材铸锭时，碳与FeO反应生成CO气泡，并有一部分残留在钢中，造成微裂缝和成分偏析，降低致密性、强度和可焊性，低温下的韧性变差，冷脆性和时效敏感性增大等。 脱氧程度排序： 特殊镇静钢镇静钢半镇静钢沸腾钢 钢材性能与质量排序： 特殊镇静钢镇静钢半镇静钢沸腾钢162010第八章第八章 金属材料金属材料二、钢材的分类二、钢材的分类r化学成分化学成分r生产方法生产方法r用途用途r质量等级质量等级172010第八章第八章 金属材料金属材料GB/T13304.1-2008 钢分类钢分类 第第1部分部分 按化学

10、成分分类按化学成分分类 碳素钢碳素钢 合金钢合金钢低碳钢低碳钢（C% 0.6%）按化学成分分类按化学成分分类占钢总产量的占钢总产量的70% 元素种类：锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等元素种类：锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等低合金钢低合金钢（合金元素总量（合金元素总量 10%）182010第八章第八章 金属材料金属材料钢结构用钢钢结构用钢型钢型钢钢板钢板钢管钢管按用途分类按用途分类钢筋钢筋钢丝钢丝钢绞线钢绞线 钢砼结构用钢钢砼结构用钢建筑装饰用钢建筑装饰用钢不锈钢及其制品不锈钢及其制品彩色涂层彩色涂层/压型压型钢板钢板 轻钢龙骨轻钢龙骨 192010第八章第八章 金属材料金属材料按质量等级

11、分类按质量等级分类GB/T13304.2-2008 钢分类钢分类 第第2部分部分 按主要质量等级和主要性能或使用特性的分类按主要质量等级和主要性能或使用特性的分类 合金钢合金钢优质合金钢优质合金钢特殊质量合金钢特殊质量合金钢低合金钢低合金钢普通质量非普通质量非/低合金钢低合金钢优质非优质非/低合金钢低合金钢特殊质量非特殊质量非/低合金钢低合金钢非合金钢非合金钢202010第八章第八章 金属材料金属材料化学元素对钢材性能的影响化学元素对钢材性能的影响n合金元素：改善性能合金元素：改善性能 硅硅Si 锰锰Mn 钛钛Ti 钒钒V 铌铌Nbn杂质元素：劣化性能杂质元素：劣化性能 O S P N2220

12、10第八章第八章 金属材料金属材料第二节第二节 建筑钢材的性质建筑钢材的性质n力学性质力学性质n工艺性质工艺性质n耐久性耐久性232010第八章第八章 金属材料金属材料钢筋自受力直至拉断过程分为钢筋自受力直至拉断过程分为4个阶段个阶段 力学性质力学性质1拉伸性质拉伸性质弹性阶段弹性阶段屈服阶段屈服阶段强化阶段强化阶段颈缩阶段颈缩阶段242010第八章第八章 金属材料金属材料n屈强比屈强比n屈服强度屈服强度n抗拉强度抗拉强度n疲劳强度疲劳强度钢筋拉伸性能的主要检验指标钢筋拉伸性能的主要检验指标承受反复荷载的结构钢材要承受反复荷载的结构钢材要考虑考虑结构设计时强度取值的依据结构设计时强度取值的依据

13、 钢材承受最大拉应力钢材承受最大拉应力结构可靠性结构可靠性/钢材强度的有钢材强度的有效利用率效利用率合理值合理值=0.60.75上屈服强度上屈服强度ReH：试样发生屈服而力首次下降前：试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。的最高应力。下屈服强度下屈服强度ReL：在屈服期间，不计初始瞬时效应：在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。时的最低应力。屈服强度屈服强度：当金属：当金属材料呈现屈服现象材料呈现屈服现象时，在试验期间达时，在试验期间达到塑性变形发生而到塑性变形发生而力不增加的应力点，力不增加的应力点，应区分上屈服强度应区分上屈服强度和下屈服强度。和下屈服强度。 抗拉强度抗拉强度Rm：与强

14、化阶段最高点与强化阶段最高点C相对应的应力相对应的应力是钢筋的极限强度，称为（极限）抗拉强度。是钢筋的极限强度，称为（极限）抗拉强度。 在一定条件在一定条件下，钢材疲劳破下，钢材疲劳破坏的应力值随应坏的应力值随应力循环次数的增力循环次数的增加而降低。加而降低。n疲劳破坏疲劳破坏：受交变荷载反复作用，钢材在应：受交变荷载反复作用，钢材在应力低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断力低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象。裂破坏的现象。典型的低碳钢疲劳曲线典型的低碳钢疲劳曲线 282010第八章第八章 金属材料金属材料钢材疲劳破坏的原因钢材疲劳破坏的原因：一般由拉应力引起，首先：一般由拉应力

15、引起，首先在局部开始形成细小断裂，随后由于微裂纹尖端在局部开始形成细小断裂，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩大，直至突然发生瞬时的应力集中而使其逐渐扩大，直至突然发生瞬时疲劳断裂。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生疲劳断裂。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。疲劳强度疲劳强度：试件在交变应力作用下，不发生疲劳：试件在交变应力作用下，不发生疲劳破坏的最大主应力值，一般把钢材承受交变荷载破坏的最大主应力值，一般把钢材承受交变荷载200400万次时不发生破坏的最大应力作为疲劳万次时不发生破坏的最大应力作为疲劳强度（疲劳

16、极限）。强度（疲劳极限）。 疲劳破坏疲劳破坏疲劳断裂的宏观断口疲劳断裂的宏观断口 p疲劳源区：白亮圆斑疲劳源区：白亮圆斑所包围的眼状小块所包围的眼状小块p扩展区：白色、平滑扩展区：白色、平滑断口，有贝壳花样弧断口，有贝壳花样弧线，放射状线，放射状p终断区：与一般快速终断区：与一般快速断裂一样断裂一样302010第八章第八章 金属材料金属材料钢材的疲劳强度与很多因素有关，如钢材的内钢材的疲劳强度与很多因素有关，如钢材的内部组织结构、荷载的性质、构件的形状和表面部组织结构、荷载的性质、构件的形状和表面状态、成分偏析和内部的各种缺陷等。状态、成分偏析和内部的各种缺陷等。一般来说，钢材一般来说，钢材抗

17、拉强度抗拉强度高，其疲劳强度也高。高，其疲劳强度也高。而钢材表面的而钢材表面的加工印痕加工印痕、焊接接头的卷边焊接接头的卷边和和表表面微小腐蚀缺陷面微小腐蚀缺陷，都可使疲劳极限显著降低。，都可使疲劳极限显著降低。由于疲劳设计中存在着大量不确定因素，因而由于疲劳设计中存在着大量不确定因素，因而选用材料的安全系数选用材料的安全系数K较高（钢材的较高（钢材的K2）。）。 疲劳破坏疲劳破坏31第八章第八章 金属材料金属材料韩国汉城大桥倒塌韩国汉城大桥倒塌 n连接汉江南北两岸的圣水大桥由韩国最大建筑公司连接汉江南北两岸的圣水大桥由韩国最大建筑公司 之一东亚建设产业公司于之一东亚建设产业公司于 1979建

18、成。建成。n1994年年10月月21日早晨日早晨7点点40分左右，圣水大桥已是一分左右，圣水大桥已是一片车水马龙。因天气阴沉，大多数车辆正开着车灯，片车水马龙。因天气阴沉，大多数车辆正开着车灯，以时速以时速40公里的速度行驶。公里的速度行驶。n突然，一声巨响，一块长达突然，一声巨响，一块长达 48米的桥板从大桥中段塌入米的桥板从大桥中段塌入 江中，正在桥上行驶的汽车江中，正在桥上行驶的汽车 随之坠入随之坠入20多米高的桥下。多米高的桥下。 造成死亡造成死亡32人、重伤人、重伤17人。人。n东亚建筑公司在施工中偷工减东亚建筑公司在施工中偷工减料，利用料，利用疲劳性能很差的劣质疲劳性能很差的劣质钢

19、材钢材。n汉城市政当局在交通管理上疏汉城市政当局在交通管理上疏漏也是大桥倒塌的主要原因。漏也是大桥倒塌的主要原因。设计负载限制为设计负载限制为32t，建成后，建成后交通流量逐年增加，倒塌时负交通流量逐年增加，倒塌时负载为载为43.2t，超常负荷，钢梁，超常负荷，钢梁螺栓及杆件螺栓及杆件疲劳破坏疲劳破坏所致。所致。 经五个多月的各种试验和研究，总结事经五个多月的各种试验和研究，总结事故原因如下：故原因如下：332010第八章第八章 金属材料金属材料北海油田平台倾覆北海油田平台倾覆n1980年年3月月27日，北海日，北海Ekofisk 油田的油田的Alexander L Kielland 号平台突

20、然从水下深部传来一次震动，紧号平台突然从水下深部传来一次震动，紧接着一声巨响，平台立即倾斜，短时间内翻于海中，接着一声巨响，平台立即倾斜，短时间内翻于海中，致使致使122人丧生，造成巨大的经济损失。人丧生，造成巨大的经济损失。n事故原因事故原因：撑竿支座疲劳裂纹萌生、扩展，导致撑：撑竿支座疲劳裂纹萌生、扩展，导致撑竿迅速断裂。由于撑竿断裂，使相邻竿迅速断裂。由于撑竿断裂，使相邻5个支杆过载个支杆过载而破坏，接着所支撑的承重脚柱破坏，使平台而破坏，接着所支撑的承重脚柱破坏，使平台20分分钟内全部倾覆。钟内全部倾覆。342010第八章第八章 金属材料金属材料力学性质力学性质2弹性、塑性、硬度弹性、

21、塑性、硬度n弹性弹性：钢材在弹性阶段，应力和应变成正比，具：钢材在弹性阶段，应力和应变成正比，具有弹性有弹性。弹性模量弹性模量：弹性阶段应力和应变的比值称为，即：弹性阶段应力和应变的比值称为，即E=/=tg （MPa）。）。一定应力下，一定应力下， E越大，材料产越大，材料产生的弹性变形越小。因此，弹生的弹性变形越小。因此，弹性模量反映了钢材构件的性模量反映了钢材构件的刚度刚度，是钢材在受力条件下计算是钢材在受力条件下计算结构结构变形变形的重要指标。的重要指标。n塑性塑性：伸长率伸长率或断面收缩率指标或断面收缩率指标来表示来表示。伸长率伸长率是指试件拉断后，标距长度的增量与是指试件拉断后，标距

22、长度的增量与原始标距原始标距长度之比（长度之比（%）%100001lll断面收缩率断面收缩率：是指试件拉断后，颈缩处横截面：是指试件拉断后，颈缩处横截面积的减缩量占原横截面积的百分率（积的减缩量占原横截面积的百分率（%）%100110AAA因测量方便，一般常用伸长率表征钢材的塑性：因测量方便，一般常用伸长率表征钢材的塑性：越越大，说明钢材的塑性越好。大，说明钢材的塑性越好。伸长率与原始标距有关，对于同种钢材伸长率与原始标距有关，对于同种钢材510。 n硬度硬度：是指在表面局部体积内，抵抗其他较硬物是指在表面局部体积内，抵抗其他较硬物体压入产生塑性变形的能力。体压入产生塑性变形的能力。硬度通常与

23、抗拉强硬度通常与抗拉强度有一定关系。度有一定关系。 根据测定方法不同，常用的钢材硬度有：布根据测定方法不同，常用的钢材硬度有：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 布氏硬度布氏硬度是用一定直径是用一定直径 D 的硬的硬质钢球，在规定荷载质钢球，在规定荷载 F 作用下压作用下压入试件表面，并持续一定时间后入试件表面，并持续一定时间后卸载，量出压痕直径卸载，量出压痕直径 d，然后计，然后计算每单位压痕球面积所受的荷载算每单位压痕球面积所受的荷载值，即布氏硬度值（值，即布氏硬度值（HB）。372010第八章第八章 金属材料金属材料力学性质力学性质3冲击韧性、冷脆性冲击韧性、冷脆

24、性n冲击韧性：冲击韧性：钢材抵抗冲击荷载而不破坏的能力。钢材抵抗冲击荷载而不破坏的能力。 规范规定规范规定：有刻槽的标准试件，在冲击试验的摆：有刻槽的标准试件，在冲击试验的摆锤冲击下，以破坏后缺口处单位面积上所消耗的锤冲击下，以破坏后缺口处单位面积上所消耗的功来表示冲击韧性，符号功来表示冲击韧性，符号ak，单位，单位J/cm2。重摆所作功重摆所作功缺口处最小缺口处最小横截面积横截面积382010第八章第八章 金属材料金属材料化学成分、组织结构、生产质量：化学成分、组织结构、生产质量： 钢中钢中P、S含量较高，存在偏析，非含量较高，存在偏析，非金属夹杂物和焊接中的微裂纹，都会使金属夹杂物和焊接中

25、的微裂纹，都会使冲击韧性显著降低。冲击韧性显著降低。温度：温度：冷脆性冷脆性时间：时间：时效性质时效性质（工艺性质）（工艺性质）影响冲击韧性的因素影响冲击韧性的因素脆性断裂脆性断裂韧性断裂韧性断裂ak J/cm2 T，n冷脆性冷脆性：常温下，随温度的下降，冲击韧性降低常温下，随温度的下降，冲击韧性降低很小，此时破坏的钢件断口呈韧性断裂状。当温很小，此时破坏的钢件断口呈韧性断裂状。当温度降至某一度降至某一温度范围温度范围时，时，ak突然发生明显下降，钢突然发生明显下降，钢材开始呈脆性断裂。材开始呈脆性断裂。发生冷脆性时的温度称为发生冷脆性时的温度称为脆性临界温度（范围）脆性临界温度（范围）问题：

26、钢材的伸长率与钢材中的含碳量有何关系？ 答： 伸长率反映钢材的塑性，伸长率越大，塑性越好。 钢材的塑性随着含碳量增加而变差，因此，钢材的伸长率随着含碳量增加而减小。问题： 什么是屈强比，对选用钢材有何意义？ 答：屈服强度与极限强度是衡量钢材强度的两个答：屈服强度与极限强度是衡量钢材强度的两个重要指标，二者之比称为屈强比重要指标，二者之比称为屈强比 s / b。 在应用中，在应用中， s / b愈小，则反映钢材的可靠性愈大，愈小，则反映钢材的可靠性愈大，结构的安全性愈高。结构的安全性愈高。但这个比值过小，则钢材的利用率低，不够经济；但这个比值过小，则钢材的利用率低，不够经济；若屈强比较大，虽然钢

27、材的利用率较大，但强度的若屈强比较大，虽然钢材的利用率较大，但强度的储备过小，脆断倾向较大，不够安全。因此，屈强储备过小，脆断倾向较大，不够安全。因此，屈强比最好在比最好在0.600.75，既安全又经济。，既安全又经济。422010第八章第八章 金属材料金属材料n冷弯性质冷弯性质：常温常温条件下，钢材承受弯曲变形的能力条件下，钢材承受弯曲变形的能力 n检验检验：试件经规定的弯曲程度后，检查弯曲处：试件经规定的弯曲程度后，检查弯曲处外面外面及侧面及侧面有无裂纹、起层、鳞落和断裂有无裂纹、起层、鳞落和断裂等情况，进行等情况，进行评定。评定。工艺性质工艺性质1冷弯性能冷弯性能432010第八章第八章

28、 金属材料金属材料n一般用一般用弯曲角度弯曲角度以及以及弯心直径弯心直径 d 和对应钢材的和对应钢材的厚度或直径厚度或直径 a 的比值的比值来表示。来表示。n弯曲角度越大，弯曲角度越大，d 和和 a 的比值越小，表明冷弯的比值越小，表明冷弯性能越好。性能越好。工艺性质工艺性质1冷弯冷弯442010第八章第八章 金属材料金属材料n检验钢材检验钢材塑性塑性的方法：冷弯、伸长率的方法：冷弯、伸长率伸长率大的钢材，其冷弯性能必然好伸长率大的钢材，其冷弯性能必然好冷弯试验对钢材塑性的评定比拉伸试验更严格、冷弯试验对钢材塑性的评定比拉伸试验更严格、更敏感更敏感n冷弯有助于暴露钢材的某些冷弯有助于暴露钢材的

29、某些缺陷缺陷，如钢材内部，如钢材内部的气孔、杂质、裂纹和严重偏析等。的气孔、杂质、裂纹和严重偏析等。n冷弯是评定冷弯是评定焊接质量焊接质量的重要指标之一，可以发的重要指标之一，可以发现焊接时的局部脆性及焊接接头质量缺陷现焊接时的局部脆性及焊接接头质量缺陷。工艺性质工艺性质1冷弯冷弯452010第八章第八章 金属材料金属材料n焊接是焊接是钢结构的主要连接形式之一钢结构的主要连接形式之一。n可焊性可焊性：在一定焊接工艺条件下，在焊缝及附近：在一定焊接工艺条件下，在焊缝及附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后的力学性过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后的力学性能，特别是强度不得低于原钢材的性质。能，特

30、别是强度不得低于原钢材的性质。n主要受主要受化学元素化学元素及其及其含量含量的影响的影响 工艺性质工艺性质2可焊性可焊性含碳量高将增加焊接的含碳量高将增加焊接的硬脆性硬脆性，含碳量小于，含碳量小于0.25%的碳素钢具有良好的可焊性。的碳素钢具有良好的可焊性。加入加入合金元素合金元素如硅、锰、钒、钛等，也将增大焊如硅、锰、钒、钛等，也将增大焊接的硬脆性，降低可焊性。接的硬脆性，降低可焊性。硫硫能使焊接产生热裂纹及硬脆性能使焊接产生热裂纹及硬脆性。 462010第八章第八章 金属材料金属材料n冷加工冷加工：钢材在：钢材在常温常温下进行的机械加工叫冷加下进行的机械加工叫冷加工工（或冷加工强化、冷作强

31、化）（或冷加工强化、冷作强化） 。n冷加工强化冷加工强化：钢材冷加工产生塑性变形时，：钢材冷加工产生塑性变形时，强强度和度和硬度硬度提高提高，但，但塑性塑性、韧性韧性及及弹性模量弹性模量降低降低的现象即冷加工强化。的现象即冷加工强化。一定范围内，冷加工一定范围内，冷加工变形程度越大变形程度越大，屈服强度，屈服强度、塑性、塑性、韧性韧性、弹性模量、弹性模量就越多。就越多。工艺性质工艺性质3冷加工（强化）冷加工（强化）472010第八章第八章 金属材料金属材料冷拉冷拉：在常温下将钢材拉至应力超过屈服点，：在常温下将钢材拉至应力超过屈服点，但远小于抗拉强度时即卸荷。但远小于抗拉强度时即卸荷。冷加工方

32、式冷加工方式：冷拉冷拉、冷拔冷拔、冷轧、刻痕等、冷轧、刻痕等F当试件冷拉至超过屈服强当试件冷拉至超过屈服强度的任意一个度的任意一个K点时卸荷点时卸荷载，此时由于试件已产生载，此时由于试件已产生塑性变形，曲线沿塑性变形，曲线沿KO下下降，降，KO大致与大致与BO平行。平行。如果立即重新拉伸，则新如果立即重新拉伸，则新的屈服点将提高至的屈服点将提高至K点，点，以后的以后的 曲线将与原来曲曲线将与原来曲线线KCD相似。相似。 钢筋冷拉强化钢筋冷拉强化 F冷拉后，钢筋屈服强冷拉后，钢筋屈服强度提高度提高20%30%，同时增加钢筋长度同时增加钢筋长度（4%10%）。因）。因此，冷拉也是节约钢此，冷拉也是

33、节约钢材的一种措施（一般材的一种措施（一般10%20%） 。 482010第八章第八章 金属材料金属材料n冷拔作用比纯拉伸的作用强烈，钢筋不仅受拉，冷拔作用比纯拉伸的作用强烈，钢筋不仅受拉，而且同时受到挤压作用。冷拔钢丝的屈服点可提而且同时受到挤压作用。冷拔钢丝的屈服点可提高高4060。冷拔冷拔：将：将68mm的的光圆钢筋，通过一钨光圆钢筋，通过一钨合金拔丝模孔而被强合金拔丝模孔而被强力拉拔，使其径向挤力拉拔，使其径向挤压缩小而纵向伸长。压缩小而纵向伸长。492010第八章第八章 金属材料金属材料金属材料的强化途径金属材料的强化途径n一是提高金属的原子间结合力，提高其理论强一是提高金属的原子间

34、结合力，提高其理论强度，并制得无缺陷的完整晶体。度，并制得无缺陷的完整晶体。n另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷，另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷，如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散如位错、点缺陷、异类原子、晶界、高度弥散的质点或不均匀性（如偏聚）等，这些缺陷阻的质点或不均匀性（如偏聚）等，这些缺陷阻碍位错运动，也会明显地提高金属强度。事实碍位错运动，也会明显地提高金属强度。事实证明，这是提高金属强度证明，这是提高金属强度最有效最有效的途径。的途径。 502010第八章第八章 金属材料金属材料钢材冷加工至塑性变形后，由于塑性变形区域钢材冷加工至塑性变形后，由于塑性变形区域内的晶

35、粒产生相对滑移，致使滑移面处的晶粒内的晶粒产生相对滑移，致使滑移面处的晶粒破碎，晶格歪扭，畸变加剧，破碎，晶格歪扭，畸变加剧，从而对继续滑移从而对继续滑移造成阻力，要使它重新产生滑移就必须增加外造成阻力，要使它重新产生滑移就必须增加外力，即力，即屈服强度有所提高屈服强度有所提高。冷加工硬化（强化）机理冷加工硬化（强化）机理512010第八章第八章 金属材料金属材料n由于减少了可以利用的滑移面，故由于减少了可以利用的滑移面，故塑性降低塑性降低。n塑性变形时，外力所作的功除了转化为热量之塑性变形时，外力所作的功除了转化为热量之外，还有一小部分被保留在金属内部，表现为外，还有一小部分被保留在金属内部

36、，表现为残余应力。残余应力。这种内应力使钢材这种内应力使钢材弹性模量降低弹性模量降低。冷加工硬化（强化）机理冷加工硬化（强化）机理522010第八章第八章 金属材料金属材料n时效时效：钢材随时间的延长，：钢材随时间的延长，强度强度、硬度硬度提高，提高，而而塑性塑性、冲击韧性冲击韧性下降的现象叫时效。下降的现象叫时效。自然时效自然时效钢材在自然条件下时效的过程，钢材在自然条件下时效的过程，非常缓慢非常缓慢。人工时效人工时效钢材经冷加工后，在常温下搁置钢材经冷加工后，在常温下搁置1520天或加热至天或加热至100200保持保持2h以内，钢以内，钢的屈服强度、抗拉强度及硬度都的屈服强度、抗拉强度及硬

37、度都进一步进一步提高，提高，而塑性、韧性继续降低。而塑性、韧性继续降低。F一般强度较低的钢材采用自然时效，而强度较一般强度较低的钢材采用自然时效，而强度较高的钢材采用人工时效。高的钢材采用人工时效。工艺性质工艺性质4时效（强化）时效（强化）532010第八章第八章 金属材料金属材料542010第八章第八章 金属材料金属材料n溶于溶于-Fe晶格中的氮和氧等原子，以晶格中的氮和氧等原子，以Fe4N与与FeO的形式析出并向缺陷处移动和聚集。随时的形式析出并向缺陷处移动和聚集。随时间的增长，向晶格缺陷处移动和集中的速度间的增长，向晶格缺陷处移动和集中的速度加快，从而造成晶格缺陷处氮、氮原子富集，加快，

38、从而造成晶格缺陷处氮、氮原子富集，晶格畸变加剧，可进一步阻碍晶粒滑移，使晶格畸变加剧，可进一步阻碍晶粒滑移，使强度进一步提高，塑性和韧性继续下降。但强度进一步提高，塑性和韧性继续下降。但由于时效过程中由于时效过程中内应力消减内应力消减，故弹性模量可，故弹性模量可基本恢复。基本恢复。 钢材产生时效强化的原因钢材产生时效强化的原因552010第八章第八章 金属材料金属材料n时效敏感性时效敏感性 因时效而导致钢材性能改变因时效而导致钢材性能改变的程度。的程度。 时效敏感性大的钢材，经时效后，其冲击韧时效敏感性大的钢材，经时效后，其冲击韧性、塑性改变性、塑性改变较大较大。承受振动、冲击荷载作用的重要性

39、结构（如承受振动、冲击荷载作用的重要性结构（如吊车梁、桥梁等），应选用吊车梁、桥梁等），应选用时效敏感性小时效敏感性小的的钢材。钢材。 工艺性质工艺性质4时效（强化）时效（强化）562010第八章第八章 金属材料金属材料耐久性耐久性锈蚀锈蚀 锈蚀锈蚀：钢材表面与周围介质发生作用而引起破坏：钢材表面与周围介质发生作用而引起破坏 的现象称作的现象称作腐蚀腐蚀（锈蚀）。（锈蚀）。化学锈蚀化学锈蚀 电化学锈蚀电化学锈蚀 应力锈蚀应力锈蚀572010第八章第八章 金属材料金属材料F化学锈蚀化学锈蚀：指钢材与周围的介质（如氧气、二氧化：指钢材与周围的介质（如氧气、二氧化碳、二氧化硫和水等）直接发生碳、二氧

40、化硫和水等）直接发生化学作用化学作用，生成疏，生成疏松的氧化物而引起的锈蚀。松的氧化物而引起的锈蚀。F电化学锈蚀电化学锈蚀：钢材由不同的晶体组织构成，并含有：钢材由不同的晶体组织构成，并含有杂质，由于这些成分的电极电位不同，当有电解质杂质，由于这些成分的电极电位不同，当有电解质溶液（如水）存在时，就会在钢材表面形成许多微溶液（如水）存在时，就会在钢材表面形成许多微小的局部原电池。引起的锈蚀称为电化学锈蚀。小的局部原电池。引起的锈蚀称为电化学锈蚀。钢材在大气中的锈蚀，实际上是化学锈蚀和电化学钢材在大气中的锈蚀，实际上是化学锈蚀和电化学锈蚀共同作用所致，但以锈蚀共同作用所致，但以电化学锈蚀电化学锈

41、蚀为主。为主。耐久性耐久性锈蚀锈蚀 582010第八章第八章 金属材料金属材料改变钢材本身的易腐蚀性改变钢材本身的易腐蚀性隔离环境中的侵蚀性介质隔离环境中的侵蚀性介质改变钢材表面的电化学过程改变钢材表面的电化学过程如何防止钢材锈蚀？如何防止钢材锈蚀？ 592010第八章第八章 金属材料金属材料钢结构防锈钢结构防锈采用耐候钢采用耐候钢n耐候钢即耐大气腐蚀钢，是在碳素钢和低合金钢耐候钢即耐大气腐蚀钢，是在碳素钢和低合金钢中加入少量中加入少量铜、铬、镍、钼铜、铬、镍、钼等合金元素而制成。等合金元素而制成。这种钢在大气作用下，能在表面形成一种致密的这种钢在大气作用下，能在表面形成一种致密的防腐保护层，

42、起到耐腐蚀作用，同时保持钢材良防腐保护层，起到耐腐蚀作用，同时保持钢材良好的焊接性能。耐候钢的强度级别与常用碳素钢好的焊接性能。耐候钢的强度级别与常用碳素钢和低合金钢一致，技术指标也相近，但其耐腐蚀和低合金钢一致，技术指标也相近，但其耐腐蚀能力却高出数倍。能力却高出数倍。n耐候钢的牌号、化学成分、力学性能和工艺性能耐候钢的牌号、化学成分、力学性能和工艺性能参见参见GB 4172焊接结构用耐候钢和焊接结构用耐候钢和GB 4171高耐候性结构钢。高耐候性结构钢。602010第八章第八章 金属材料金属材料钢结构防锈钢结构防锈金属金属/非金属覆盖非金属覆盖n在钢材表面用非金属材料作为保护膜，与环境介在

43、钢材表面用非金属材料作为保护膜，与环境介质隔离。如质隔离。如喷涂涂料喷涂涂料、镀金属、搪瓷和塑料等。、镀金属、搪瓷和塑料等。n涂层的作用主要是物理阻隔作用。但是有两种原涂层的作用主要是物理阻隔作用。但是有两种原因会导致金属腐蚀。一是因会导致金属腐蚀。一是涂层本身存在缺陷涂层本身存在缺陷，有，有针孔的存在；二是在施工和运行过程中不可避免针孔的存在；二是在施工和运行过程中不可避免涂层会破坏涂层会破坏，使金属暴露于腐蚀环境。这些缺陷，使金属暴露于腐蚀环境。这些缺陷的存在导致大阴极小阳极的现象，使得涂层破损的存在导致大阴极小阳极的现象，使得涂层破损处腐蚀加速。处腐蚀加速。 612010第八章第八章 金

44、属材料金属材料钢结构防锈钢结构防锈电化防腐电化防腐r阳极保护阳极保护在某些电解质溶液中，将可钝化的被保护金属作为在某些电解质溶液中，将可钝化的被保护金属作为阳极阳极，施加外部电流进行阳极极化到某一电位范围，使之生成钝施加外部电流进行阳极极化到某一电位范围，使之生成钝化膜以减少或防止金属腐蚀。化膜以减少或防止金属腐蚀。阳极保护是施加阳极极化电流使金属致钝，适用于在介质阳极保护是施加阳极极化电流使金属致钝，适用于在介质中有自钝化倾向的金属保护。中有自钝化倾向的金属保护。r阴极保护阴极保护通过降低腐蚀电位获得防蚀效果的电化学保护方法。包括通过降低腐蚀电位获得防蚀效果的电化学保护方法。包括牺牲阳极阴极

45、保护牺牲阳极阴极保护和和强制电流（外加电流）阴极保护强制电流（外加电流）阴极保护。622010第八章第八章 金属材料金属材料钢结构防锈钢结构防锈电化防腐电化防腐n牺牲阳极阴极保护：牺牲阳极阴极保护：将还原性较强的、比铁活泼的金属将还原性较强的、比铁活泼的金属（如锌、镁）作为保护极，与被保护金属相连构成原电（如锌、镁）作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为池，还原性较强的金属将作为阳极阳极发生氧化反应而消耗，发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为被保护的金属作为阴极阴极就可以避免腐蚀。就可以避免腐蚀。n强制电流阴极保护：强制电流阴极保护：把要保护的钢铁作为把要保护的钢铁作为

46、阴极阴极，另外用，另外用不溶性电极作为辅助阳极，外加直流电源。通电后，大不溶性电极作为辅助阳极，外加直流电源。通电后，大量电子被强制流向被保护的钢铁，使钢铁表面产生负电量电子被强制流向被保护的钢铁，使钢铁表面产生负电荷（电子）的积累，只要外加足够强的电压，金属腐蚀荷（电子）的积累，只要外加足够强的电压，金属腐蚀而产生的原电池电流就不能被输送，防止钢铁腐蚀。而产生的原电池电流就不能被输送，防止钢铁腐蚀。 632010第八章第八章 金属材料金属材料保证砼保证砼密实度密实度以及钢筋外侧砼以及钢筋外侧砼保护层厚度保护层厚度在在CO2浓度高的工业区采用浓度高的工业区采用P、P或或P.O限制含限制含氯氯盐

47、外加剂掺量并使用砼用钢筋盐外加剂掺量并使用砼用钢筋防锈剂防锈剂预应力砼应禁止使用含预应力砼应禁止使用含氯氯盐的骨料和外加剂盐的骨料和外加剂钢筋钢筋涂覆涂覆环氧树脂或环氧树脂或镀镀锌锌严格控制钢材质量严格控制钢材质量混凝土结构中钢筋的防锈混凝土结构中钢筋的防锈碳化碳化 氯离子侵蚀氯离子侵蚀642010第八章第八章 金属材料金属材料俄罗斯游泳馆顶棚坍塌事件俄罗斯游泳馆顶棚坍塌事件 n2005.12.4俄罗斯俄罗斯 “海豚海豚”游泳馆顶棚坍塌，造成包游泳馆顶棚坍塌，造成包括括10名儿童在内的名儿童在内的14人遇难，另有人遇难，另有11人受伤。人受伤。652010第八章第八章 金属材料金属材料俄罗斯游

48、泳馆顶棚坍塌事件俄罗斯游泳馆顶棚坍塌事件 n顶棚金属框架因锈蚀严重而断裂是导致事故发顶棚金属框架因锈蚀严重而断裂是导致事故发生的最主要原因。生的最主要原因。 n游泳馆内游泳馆内90的相对湿度和的相对湿度和40摄氏度的高温环摄氏度的高温环境容易导致金属建材被锈蚀，钢筋混凝土墙体境容易导致金属建材被锈蚀，钢筋混凝土墙体也易遭到破坏。也易遭到破坏。662010第八章第八章 金属材料金属材料第三节第三节 建筑钢材的主要品种建筑钢材的主要品种n碳素结构钢碳素结构钢（属非合金钢）（属非合金钢）n低合金结构钢低合金结构钢672010第八章第八章 金属材料金属材料一、碳素结构钢一、碳素结构钢n碳素结构钢的牌号

49、及其表示方法：碳素结构钢的牌号及其表示方法：由代表由代表屈屈服强度服强度的字母的字母“Q”、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧方法四部分按顺序组成。方法四部分按顺序组成。屈服强度数值屈服强度数值：195、215、235、275MPa质量等级质量等级：A、B、C、D（由低到高）（由低到高）脱氧方法脱氧方法：以：以F表示沸腾钢、表示沸腾钢、Z和和TZ表示镇静钢和表示镇静钢和特殊镇静钢，特殊镇静钢，Z和和TZ在钢的牌号中予以省略。在钢的牌号中予以省略。 F Q235AF表示屈服强度为表示屈服强度为235MPa的的A级沸腾钢级沸腾钢碳素结构钢碳素结构钢GB/T 700-

50、2006不同等级钢的化学成分不同等级钢的化学成分碳素结构钢的力学性能碳素结构钢的力学性能碳素结构钢的冷弯性能碳素结构钢的冷弯性能B：试样宽度：试样宽度a：试样厚度或直径：试样厚度或直径712010第八章第八章 金属材料金属材料Q195强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好，强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好，主要用于轧制薄板和盘条等。主要用于轧制薄板和盘条等。Q215与与Q195钢基本相同，其强度稍高，大量用做管坯、钢基本相同，其强度稍高，大量用做管坯、螺栓等。螺栓等。Q235强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和

51、可加工性也较好，是应用韧性，可焊性和可加工性也较好，是应用最广泛最广泛的钢种的钢种 ，大量制作成钢筋、型钢和钢板等。大量制作成钢筋、型钢和钢板等。Q275强度、硬度较高，耐磨性较好，但塑性、冲击韧性强度、硬度较高，耐磨性较好，但塑性、冲击韧性和可焊性差，不宜在建筑结构中使用，主要用于制造轴类、和可焊性差，不宜在建筑结构中使用，主要用于制造轴类、农具、耐磨零件和垫板等。农具、耐磨零件和垫板等。n 碳素结构钢的选用碳素结构钢的选用 722010第八章第八章 金属材料金属材料 沸腾钢质量较差、时效敏感性大、钢材性能沸腾钢质量较差、时效敏感性大、钢材性能不够稳定，仅用于一般结构工程使用。在动荷载、不够

52、稳定，仅用于一般结构工程使用。在动荷载、焊接结构或严寒低温条件下工作时，往往限制沸焊接结构或严寒低温条件下工作时，往往限制沸腾钢的使用腾钢的使用直接直接承受承受动动荷载的荷载的焊接焊接结构结构非焊接结构而非焊接结构而计算温度计算温度-20时时受静荷载及间接动荷载作用，而计算受静荷载及间接动荷载作用，而计算温度温度 -30时的时的焊接焊接结构结构n 碳素结构钢的选用碳素结构钢的选用 732010第八章第八章 金属材料金属材料n在普通碳素结构钢基础上加入总量小于在普通碳素结构钢基础上加入总量小于5%合金元合金元素的钢材。素的钢材。n低合金高强度结构钢的低合金高强度结构钢的牌号表示方法牌号表示方法

53、字母字母“Q”+屈服强度屈服强度+质量等级质量等级根据屈服强度划分成根据屈服强度划分成八个八个等级：等级：Q345、Q390、Q420、Q460、 Q500、 Q550、 Q620、 Q690质量分为质量分为五个五个等级：等级：A、B、C、D、E，依次提高，依次提高 例如：例如：Q345D二、低合金结构钢二、低合金结构钢低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢GB/T 1591-2008742010第八章第八章 金属材料金属材料n合金元素加入钢以后，与铁和碳共同作用，改变合金元素加入钢以后，与铁和碳共同作用，改变了钢材的组织、性能。在了钢材的组织、性能。在含碳量相近含碳量相近的情况下，的情况下，提

54、高了钢材的屈服强度，同时使钢材具有良好的提高了钢材的屈服强度，同时使钢材具有良好的塑性、冲击韧性、可焊性及耐低温、耐蚀性等，塑性、冲击韧性、可焊性及耐低温、耐蚀性等，延长了使用寿命。延长了使用寿命。n在相同使用条件下，采用低合金高强度结构钢可在相同使用条件下，采用低合金高强度结构钢可比碳素结构钢比碳素结构钢节省用钢量节省用钢量约约20%30%，减轻减轻了了结构结构自重自重。n 低合金高强度结构钢的性能低合金高强度结构钢的性能752010第八章第八章 金属材料金属材料n低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和钢筋混广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构。尤其是大型结构、重型结构、大跨度凝

55、土结构。尤其是大型结构、重型结构、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构，采用高强度的低合金结构钢，技击荷载的结构，采用高强度的低合金结构钢，技术经济效果更显著。术经济效果更显著。 n 低合金高强度结构钢的应用低合金高强度结构钢的应用762010第八章第八章 金属材料金属材料 主要性能指标主要性能指标力学性能力学性能n拉伸试验（屈服强度、抗拉强度、断后伸长率）拉伸试验（屈服强度、抗拉强度、断后伸长率）n冲击试验（冲击吸收能量）冲击试验（冲击吸收能量）工艺性能工艺性能（弯曲试验）（弯曲试验）n 低合金高强度结构钢的性能低合金高强度结

56、构钢的性能低合金高强度结构钢的化学成分低合金高强度结构钢的化学成分低合金高强度结构钢的力学性能低合金高强度结构钢的力学性能792010第八章第八章 金属材料金属材料低合金高强度结构钢的工艺性能低合金高强度结构钢的工艺性能802010第八章第八章 金属材料金属材料一、钢结构用钢一、钢结构用钢二、混凝土结构用钢二、混凝土结构用钢第四节第四节 建筑钢材的主要应用建筑钢材的主要应用812010第八章第八章 金属材料金属材料一、钢结构用钢一、钢结构用钢r型钢型钢（热轧或冷成型）（热轧或冷成型）r钢板钢板（热轧或冷轧）（热轧或冷轧）r钢管钢管842010第八章第八章 金属材料金属材料（一）型钢（一）型钢n

57、钢结构常用的型钢有：钢结构常用的型钢有：工字钢工字钢、H型钢型钢、T型型钢钢、槽钢槽钢、等边角钢等边角钢、不等边角钢不等边角钢 等。等。n型钢由于截面形式合理，材料在截面上分布对型钢由于截面形式合理，材料在截面上分布对受力最为有利，且构件间连接方便，所以它是受力最为有利，且构件间连接方便，所以它是钢结构中采用的主要品种。钢结构中采用的主要品种。n型钢的规格通常以反映其型钢的规格通常以反映其断面形状的主要轮廓断面形状的主要轮廓尺寸尺寸来表示。来表示。852010第八章第八章 金属材料金属材料热轧热轧L型钢（型钢（GB9946）不等边不等厚角钢不等边不等厚角钢 862010第八章第八章 金属材料金

58、属材料热轧普通工字钢热轧普通工字钢工字钢是截面为工字型、腿部内侧有工字钢是截面为工字型、腿部内侧有1:6斜度的斜度的长条钢材。长条钢材。工字钢截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面工字钢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，主要用于两个主袖的惯性矩相差较大，因此，主要用于承受横向弯曲（腹板平面内受弯）的杆件，而承受横向弯曲（腹板平面内受弯）的杆件，而不宜单独用作轴心受压构件或双向弯曲的构件，不宜单独用作轴心受压构件或双向弯曲的构件，应用范围上有着很大的局限。应用范围上有着很大的局限。872010第八章第八章 金属材料金属材料nH型钢由工字钢发展而来，与工字钢相比，型钢由

59、工字钢发展而来，与工字钢相比， H型钢的各个部位均以直角排布，因此在各个方型钢的各个部位均以直角排布，因此在各个方向上都具有很好的抗弯能力，而且重量轻、节向上都具有很好的抗弯能力，而且重量轻、节省钢材，施工简单、节约成本。常用于要求承省钢材，施工简单、节约成本。常用于要求承载力大、截面稳定性好的大型建筑（如厂房、载力大、截面稳定性好的大型建筑（如厂房、高层建筑等）。高层建筑等）。热轧热轧H H型钢型钢882010第八章第八章 金属材料金属材料nHW：高度和翼缘宽度基本相等。钢结构中主：高度和翼缘宽度基本相等。钢结构中主要用于柱，在钢砼框架结构中作为钢芯柱（劲要用于柱，在钢砼框架结构中作为钢芯柱

60、（劲性钢柱）性钢柱）nHM：高度和翼缘宽度比例大致为：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。载的框架结构中用做框架梁。 nHN：高度和翼缘宽度比例大于等于：高度和翼缘宽度比例大于等于2。主要用。主要用于梁。于梁。工字钢的用途相当于工字钢的用途相当于HN型钢型钢梁梁 热轧热轧H H型钢型钢892010第八章第八章 金属材料金属材料n槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。使用时翼板使用时翼板受力，立向放置。受力，立向放置。主要用于建筑钢结构、车辆主要用于建筑钢结构、车