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文档简介

第七章建筑钢材1.按化学成分分类

当钢材组分元素中含量仅次于铁元素的成分为碳时,则称为碳素钢;当钢材组分元素中含量仅次于铁元素的成分为其他合金元素时,则称为合金钢。

(1)碳素钢——根据含碳量多少,碳素钢可分为:①低碳钢:含碳量0.25%以下。②中碳钢:含碳量0.25%~0.6%。③高碳钢:含碳量大于0.6%。(2)合金钢——根据合金元素的含量分:低合金钢:合金元素总含量小于5%;中合金钢:合金元素总含量在5%~10%之间;高合金钢:合金元素总含量大于10%。

7.1钢材的冶炼与分类

根据脱氧程度的不同,浇铸的钢锭可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三种:沸腾钢:是脱氧不完全的钢。沸腾钢中碳和有害杂质磷、硫等的偏析严重,再加上钢的致密程度较差,使它的冲击韧性和可焊性较差,特别是低温冲击韧性的降低更为显著。但成本较低。镇静钢:是脱氧完全的钢。是质量较好的钢种,但成本较高。半镇静钢:其脱氧程度和材质介于上述两种钢之间。

2.脱氧程度分类

3.

按质量(杂质含量)分类

根据钢材中所含有害杂质的多少工业用钢可分为:

(1)普通钢:含硫量≤0.050%;含磷量≤0.045%。

(2)优质钢:含硫量≤0.035%;含磷量≤0.035%。(3)高级优质钢:含硫量≤0.025%;含磷量≤0.025%。(4)特级优质钢:含硫量≤0.015%;含磷量≤0.025%。在土木工程中常用的钢种是普通碳素结构钢和普通低合金结构钢。7划.扒2活建悄筑野钢灵材猎的数主鼓要握技更术量性挺能钢材娃的技背术性供质主粮要包慢括力换学性接能(减抗拉漆性能翼、冲幻玉击韧聪性、名耐疲谷劳和傍硬度妖等)怀和工汉艺性向能(般冷弯月和焊绞接)荒两个政方面瞒。力挡学屑性桂能反映夫钢材麦力学糊性能嫌的主旺要技播术指琴标有羡:抗列拉屈蹦服强么度、吹抗拉闻极限任强度钓、伸昌长率笑、韧筐性和衡硬度愿等。1等.详强坏度低碳桥钢拉醉伸的名应力唤-应应变曲阵线六个吧阶段闷:(1馒)、限比例誉弹性号阶段(聪2机)宝、殊非匹比誓例倡弹照性蔬阶律段(快3丛)盼、轰弹切塑救性撕阶芬段(4绕)、露塑性碑阶段爹或屈货服阶逮段(5滔)、抓应变阶强化仪阶段(隔6吗)组、惯颈躺缩布破涉坏意阶素段屈若服译强激度中叶碳筐钢摘与注高示碳汤钢社(廊硬膨钢影)姓的抱拉晓伸桐曲掏线闻与徒低汽碳塔钢蔽不幅同圾,售屈离服亚现奋象弯不粘明拴显茶,堡难船以成测稿定滩屈证服副点沫,梳则当规球定狼产董生燃残符余志变轿形泰为姓原猛标袭距滩长伟度库的洞0踢.丛2饮%判时悠所剧对娇应灾的总应迈力匙值兴,疾作理为变硬禽钢坊的配屈舱服励强旨度奔,着也嗽称滩条惜件鞋屈武服崇点惕,摔用振表鹊示线。屈库强瓦比屈丛服磁强避度懂和蹲抗植拉阴强钳度寇之顺比妄。屈强检比能判反吩映德钢城材份的演利幼用概率晴和菠结宇构叫安誉全找可志靠辞程匙度叔。屈强哀比越掀小,淋其结昨构的旱安全功可靠躺程度誓越高桥,不评易因飞局部塑超载鱼而造驼成脆耀性断育裂而留破坏僻;但屈近强比警过小何,又样说明宇钢材猜强度惠的利是用率雀偏低唐,造跌成钢长材浪参费。建胞筑逮结妄构倦钢怜合筝理蒙的碧屈泉强萄比挡一季般毙为蜻0坝.便6的0码~饮0异.磨7渔5拔。Q骑2政2奴5水钢劲材林的逗屈孩服争比猴为叫0欣.邀5萍8榨~思0腹.责6闹3普通控的合扒金钢委的屈乏强比床在0山.6输7~抄0.绸75侄之间动。2报.光塑厕性建恩筑掠钢帆材康应绍具画有脚很纠好闭的防塑策性北。慈钢拾材姥的宇塑混性翅通音常莫用椒伸娱长外率说和妇断躁面脊收搂缩早率免表乓示醉。(灾1栋)尝伸棕长鉴率通常陡以δ5和疮δ1泥0分另宅表示溪L0=娃5禾d0和听L0=1裳0校d0时的奥伸长饥率。川对于腰同一膀种钢值材,蜜其δ5>δ1紫0。(2首)断将面收威缩率汪(Ψ些)式映中骗A0—闻—试仆件糟原须始边截症面谅积怖;A1——试搂件益拉优断桑后啊颈它缩刷处财的由截挺面叙积府。伸锤长世率践和职断颈面浅收拜缩白率泄表疗示肆钢疯材调断供裂划前提经貌受盾塑圆性傅变西形庸的袭能书力除。摩伸义长融率俘越锯大侨或醒断芽面苏收坏缩号率佣越恭高城,体说苹明劳钢蝇材量塑毫性丘越斤大抖。3.达冲击枪韧性冲缠击话韧咳性陶就彻是泻指门钢星材剥抵拥抗减冲介击辅荷固载友的顿能惑力孔。脖冲吼击发韧提性欺是谷通库过饲夏拨比伏(V型缺茫口)爪冲击决试验妖来测绞定的骨。将兴标准遗弯曲跑试样交置于搭冲击克机的郑支架棍上,絮并使铃切槽茧位于璃受拉庭的一企侧。原用摆侮锤打棉断试升件,央测得筝试件谨单位霸截面谦积上毙所消误耗的轿功,桐作为匆冲击币韧性侵指标恼,用炊冲击秤值作表才示,盐单位初为J郊/妄c感m2。F——陵试件碎断口绍处的获截面肾积;Ak—减—辟冲扫断拒试捆件猛所矩消淡耗六的序功寄。4侦.仁硬类度测定洽钢材萍硬度衬的方解法很猾多,板如布买氏法香、洛腾氏法诱和维镜氏法别。建珍筑钢楼材常浊用的命是布桌氏法笑,所没测硬酒度称像布氏旅硬度羊。布证氏蝴硬侄度碍是亩用柳一扩定覆直繁径找D界(陕毫茫米暮)腿的塘硬己质顶钢士球考,淘在馋规护定钞荷工裁狱P提(坚牛膜顿尝)维作语用酷下白压油入毒试刷件亿表仓面斜,邪并立持做续凳一碑定妈时浴间法后假卸盼载稼,赶量狡出模压驳痕轻直商径签d赖(替毫职米键)示,疮然荐后裹计剑算罗每狮单柏位珍压山痕饭球亩面激积拳所尼承亩受倘的蜓荷搞载购值度,栏即勉布那氏中硬下度朝值慢(票H浑B早)忘。午计乱算长公妈式贷为瘦:H霜B胜是鸡以推数残字制表锤示象,尘如瘦H斤B秒=铲1委5韵0颤。硬泻度房诚值惕往申往浓与吐其炉他忠性率能幼有站一污定强的便相元关绞性旁。瓜例悲如即,僵钢淋材咳的扭H辞B简值誓与造抗丝式拉慨强鼓度震之业间扭就垮有垦较尽好桃的认相烂关朗关络系邮。宪对右于颠碳蛋素妙钢竟:当汽H珠B筐<兆1蹦7往5闷时闻,倍=酷0事.盐3芹6间H李B倒;当锦H继B槽>辩1期7忆5半时狸,奖=僻0法.吓3椅5年H抵B喝。根据视这些虽关系盲,我弄们可碧以在乎钢结头构的践原位狡上测砍出钢唇材的究HB绢值,鄙并估畅算出详该钢剖材的梦,而由不破只坏钢滴结构崇本身仔。7.亲2.渴2撤工捞艺性毫能1宽.惕冷扔弯访性减能钢材岂的冷炎弯性低能,撇是指筋它在导常温杰下承基受弯破曲变爽形的笑能力蚊。钢佳材的奖冷弯撕性能兼指标链用试眨件在朴常温渔下所父能承默受的怪弯曲土程度双表示裤。冷作弯编性薄能找是帮将绵钢够材狮试罚件可(峡圆挥形歼或员板摩形护)再置齿于耗冷膛弯却机怎上养弯滑曲种至抓规钩定呢角牙度创(砌9倒0廉°悠或尖1辫8应0惠°稿)第观冶察堵其历弯战曲姜部父位革是论否洋有漂裂焰纹偶、睁起违层替或超断抬裂夹现偿象坟,状如和无咽,规则钳为酬合除格疯。必弯膨曲蜜角厕度昏越屡大掏,冠弯砍心心直纺径荐对越试译件腔厚他度构(添直摘径探)醉比侄值宴越光小甘,兽则挡表嘉示戏钢圈材蓄的悔冷种弯膜性叫能柔越耀好怎。钢嗓材芳的鞠冷尘弯溜示呜意郊图皇::2释.焊茅接圾性克能钢茫材尝的廉焊现接蛮性倾能屠是饲指浪在卫一筑定竹的情焊蛮接仁工名艺魂条驰件猾下境,丧在东焊驱缝静及贷其俘附拔近线过卡热奋区亭不鞋产足生脉裂筐纹络及持硬锄脆券倾星向蛮,链焊巧接姿后郊钢茫材捡的侧力冰学陈性苹能衡,桌特桐别帽是往强向度擦不堡低取于忌原其有坦钢纽奉材俘的槐强嫁度呈。随无钢懒材抓的调含筑碳限量察、枯合予金专元译素景及董杂倾质沟元杠素挺含扒量撇的劳提奴高特,矩钢角材筐的搂可疫焊厕性振降致低炊。由钢汉材急的办含尿碳愧量未超制过份0半.喂2啦5嘱%巡寿时悲,铺可熄焊榴性俗明嗽显爪降告低驰;瞎硫治含秋量凳较携多化时殿,鸭会筹使耍焊候口折处梢产谷生绕热螺裂忽纹径,盛严惕重朴降驳低滨焊洒接去质夫量遵。真钢降材丙的弱焊咏接就须煌执盈行益有链关廉规违定幸。7扮.厘3牺建锁筑烘钢吵材惑的渴的宣晶坡体尤组萝织泼和夸化逝学裤成型分7赤.妄3远.辞1钢断的遣组旁织跌及袋其锡对戒钢吸性督能来的英影娘响钢是成铁碳恭合金菌晶体慨。晶军体结奋构中察各个跳原子技是以啄金属搁键相垮结合片的,俊这是问钢材务具有生较高执强度荒和良肉好塑悔性的嫩基础拦。原始子在的晶粒局中排皇列的东规律肿不同构可以捆形成笔不同谊的晶清格,告如体怜心立葛方晶顺格是河原子趣排列棚在一讯个正料六面探体的描中心变和各锄个顶碌点而懒构成粥的空钉间格稀子;魂面心店立方镜体晶那格是利原子近排列牵在一微个正裤六面碗体的适各个鄙顶点灰和六件个面超的中词心而呜构成趁的空者间格辱子。笨铁和叙碳两钓种元眉素可译以不脊同的淡形态壁存在秋,这狸种形斥态称恼为晶叼体组颈织。体千心田立狠方驱体面编心暂立亿方眼体纯铁包的晶答格(春即原饮子的抖有序焰排列爱)以尽下二韵种类学型:倘体心脏立方浙体、忆面心谱立方狮体。纯铁狠的同洞素异宋构晶石体转特变某弄些赴金煤属系结滋晶翼之映后字,距当况温继度破改仓变付时惜,柱它胃的制晶摧格现类贝型窑还勺会针随素之梯变饺化弦。州这踏种六变农化肚称邀为另同脑素崖异喇晶盘转洽变向。动晶淡格腿发蛛生坑转冒变虎的槐温惜度防称宪为床临僚界帝温茫度驻。料转蛇变尘的蚁产勾物上称惧为芽同钩素势异术构大体寺。纯铁粒在冷健却或冠加热口过程飘中会着依次慕形成雄如下邀三种猾不同顶的同貌素异慨构晶恐体。δ万铁俩:育温洗度车下愤降穗到召1纺5喜3项5释℃乌直寄接子由等液稍态匪铁助凝嫩固泪而秀成隙,妄为保体牙心暑立确方胖晶扑格拼;γ铁细:温侮度下获降到乱13命94筋℃时弯,由允体心滚立方押晶格知转变趁为面狭心立门方晶倒格;α豪铁页:任温页度域下绢降织到乐9束1啦2棉℃烦时牌,凉由酷面第心叹立驾方稼晶维格墨转射变逃为命体锁心孕立作方忽晶被格狐。纯铁其的同封素异睡晶转什变7.兰3.亦1.晨1封钢的德基本鬼晶体签组织碳素罪钢冶烘炼时孟在钢良水冷熟却过慨程中舱,其司Fe简和C翼有以车下三惠种结愧合形意式:固溶抚体—酸—铁燃(F塑e)缠中固亡溶着共微量搬的碳坊(C套);化合砖物—宗—铁布和碳被结合舒成化脚合物扔Fe3C掘;机刘械堡混巷合熊物不—秤—注固绢溶灾体陕和继化旁合除物雪的登混尿合删物膏。以紫上谣三闯种李形孙式范的从F友e毫—奋C吉合弦金削,柔于梅一驾定乱条捎件扣下堵能耻形洽成乌具宪有倚一部定闭形勤态庙的吸聚分合镰体早,额称较为贴钢寸的裳组撇织富,袭在平显迫微延镜化下锐能池观派察舍到尝它坊们景的缩慧微捉观织形伸貌晴图唐像笔,险故则也池称皱显根微即组朽织弃。钢积的辰基惑本块组皇织彻的守种锄类猛及压对智钢温性焦能斜的熊影烧响糖:(1连)铁扭素体钢材叙中的暮铁素谈体为醒C在漏α一绪Fe波中的滚固溶狮体,碎由于列α一丘Fe依体心姨立方暮晶格至的原画子间喉空隙堵小,鸦溶碳首能力秋较差烧,故遗铁素扔体含亩C量初很少章(小貌于0拼.0弱2%闸),跟由此监决定签其塑傅性、旨韧性孩很好匆,但疾强度吩、硬驻度很够低。(捡2树)扇奥价氏罪体奥氏允体为惕C在掩γ一帽Fe标中的辫固溶踢体,做溶碳河能力辉较强既,高读温时早含碳状量可输达2部.0准6%包,低灰温时陈下降炮至0唯.8黑%。顷其强迫度、络硬度挥不高欢,但势塑性里好,爱在高挨温下笋易于织轧制版成型录。(扎3昨)垒渗严碳担体渗与碳恩体机为伯铁生和决碳来的恭化住合眠物宗F探e3C克,吓其意含赤C哄量勿高甲(凤达殿6荡.碧6余7触%伴)劳,爽晶忘体桥结隐构勒复宫杂悲,埋塑材性叛差稼,及性欺硬阵脆木,恭抗充拉竖强刮度栗低艇。(头4客)狱珠古光早体珠光陶体为悬铁素更体和蛮渗碳额体的帮机械捉混合屈物,茂含C功量较撞低(荷0.录8%浆),葡层状瘦结构婚,塑奋性较筒好,猫强度区和硬塌度较骂高。7.焦3.花2圈钢的剧化学捡成分戴对钢歌材性气能的者影响(1要)碳纸:土绩木工耗程用遗钢材伏含碳反量不膛大于烧0.涉8%旷。在穷此范粗围内抵,随欣着钢点中碳灯含量绢的提祥高,肺强度间和硬陕度相筋应提哪高,热而塑船性和庙韧性忙则相甲应降潮低,检碳还肿可显盖著降竿低钢弦材的避可焊谊性,职增加醉钢的叠冷脆工性和游时效活敏感胖性,追降低横抗大绩气锈爆蚀性永。(芹2稀)也硅吐:兴当君硅岭在孕钢贩中葛的湾含窃量黑较柳低川(址小狱于誉1泄%敞)屡时秧,步可便提长高谜钢述材芹的甚强陆度凯,奥而蛙对茂塑冲性凑和刃韧吨性陆影匆响画不绸明棋显垂。(售3蕉)务锰捕:角锰滩是母我训国顶低违合哀金仙钢腿的植主盛加贞合征金届元锐素陈,姿锰顷含楚量天一骨般执在您1幼%爽~亚2馅%壮范告围戴内民,颗它灶的任作商用串主敏要片是府使垄强虽度众提厘高葡,栏锰易还维能巷消披减煌硫耽和货氧丘引归起兄的则热米脆露性泊,异使贵钢卖材湾的嫁热陵加葬工搞性抛质授改绝善核。(登4炎)谁硫谷:挖硫呜是陷很酿有压害落元肿素泊。贩呈护非之金难属泳硫赴化迅物爱夹桑杂磨物粪存亏在能于选钢弃中爸,蹄具婚有灰强忆烈被的呈偏攀析宜作登用傅,顿降以低脊各顷种宪机洪械崖性宗能义。斩硫畅化蠢物辰造沸成勤的宫低双熔雹点埋使课钢夏在瞒焊潮接证时骡易供于粉产直生粘热扬裂芳纹紧,然显原著属降灰低糠可英焊持性张。(5会)磷搏:为览有害清元素催,含扭量提霸高,会钢材摩的强绩度提朗高,片塑性复和韧怕性显妄著下富降,临特别爪是温燥度愈捞低,保对韧谱性和南塑性袖的影首响愈旁大,喇磷在佛钢中状的偏蚊析作喘用强辉烈,谅使钢烧材冷叛脆性偿增大析,并乔显著言降低焰钢材目的可希焊性典。磷买可提莫高钢夫的耐茫磨性唉和耐禽腐蚀培性,毯在低规合金职钢中丧可配阻合其声他元券素作喉为合扮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