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1、钢 材,特性： 强度高、有一定的塑性和韧性、 具有承受冲击和振动荷载的能力。 定义： 0.06% C 2%，杂质少， 并含有其它元素的铁碳合金。,1,2,7-1 钢的冶炼和分类 二、分类,按化学成分分类 碳素钢(低碳钢、中碳钢、高碳钢) 合金钢(低合金钢、中合金钢、高合金钢) 按杂质含量分类 普通、优质、高级优质 按用途分类 结构钢、工具钢、特殊钢 按脱氧程度分类 沸腾钢、镇静钢、半镇静钢 沸腾钢：冲击韧性和可焊性差，冷脆性大。 镇静钢：质量好，但成本高。,7-2化学成分对钢材性能的影响,一、碳 当C 1%时: C强度、硬度 二、杂质磷 冷脆性，强度硬度，塑性韧性 硫 热脆性(使可焊性) ，韧

2、性耐疲劳性氧、氮 三、有益元素 硅 提高钢的强度、硬度、耐蚀性。 锰 显著提高强度、硬度。,3,7-3 技术性质,一、力学性能 1、强度 屈服强度开始产生较大塑性变形的应力值， 设计时强度的取值依据。 抗拉强度能够承受的最大应力值， 结构安全的保障。 屈强比 安全性、利用率 高强的显著性(与其他材料相比)： 抗拉强度 抗弯强度 抗压强度,4,5,2、塑性 表示方法：伸长率 意义：便于加工、结构安全 3、韧性 抵抗冲击荷载的能力 衡量指标：冲击韧性 摆锤冲击V型缺口试件，单位面积所消耗的功 冷脆性：冲击韧性随温度降低而下降，当达到一定温度范围时，冲击韧性急剧下降，钢材呈脆性。 4、耐疲劳性 疲劳

3、破坏 受交变荷载反复作用，钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏。 疲劳强度 钢材在2106次交变荷载作用下而 不至引起断裂的最大循环应力值。,二、工艺性能 1、冷弯性能 定义：常温下承受一定程度弯曲而不破坏的能力 弯曲程度：弯曲角度、压头弯心直径/试件直径 2、焊接性能 焊接：通过局部加热，使接缝部分的钢材迅速熔合，从而使之牢固地联接起来。 焊接要求：焊缝及附近受热影响区性能不低于母材 不同钢材的焊接性能：低碳钢 高碳钢,6,7-4 冷加工与热处理,一、冷加工强化 冷加工：将钢材在常温下进行拉、拔、轧等加工。 冷加工强化：冷加工使钢产生塑性变形，从而提高屈服强度，相应降低了塑

4、性和韧性。 二、时效强化 冷加工后，随着时间的延长，屈服强度和抗拉强度逐渐提高，而塑性韧性逐渐降低。 冷加工强化、时效强化屈服强度钢筋用量,7,三、热处理,热处理：将钢材在固态范围内进行加热、保温和冷却，从而改变其金相组织和显微结构组织，获得需要的性能。 退火（相变温度以上，缓慢冷却，即随炉冷却 ） 提高塑性，消除组织缺陷和内应力，防止变形、开裂。 正火（相变温度以上，空气中较快冷却 ） 获得较高的硬度、强度，而塑性减小，消除组织缺陷 。 淬火（相变温度以上，水或油中快速冷却） 得到高强度、高硬度，但使钢的塑性和韧性显著降低。 回火（相变温度以下，空气中冷却 ） 消除淬火产生的很大内应力、降低

5、脆性、改善机械性能等。,8,7-5建筑用钢,一、碳素结构钢 牌号： Q屈服点等级质量等级 脱氧程度 F、b、Z、TZ,9,10,性能要求 化学组成（五大元素）：碳、锰、硅、硫、磷 机械性能（五大指标）： 屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性 常用牌号：Q235钢 特点：强度适中，有良好的承载性，具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也好。 应用：钢筋、型钢和钢板 用于建造房屋和桥梁等,二、优质碳素结构钢 有害杂质控制严格 分组： 牌号： 应用：,11,普通含锰量、较高含锰量 含碳量万分数 含锰情况 脱氧程度 例：30、45、45Mn、65、80 高强螺栓、预应力钢丝、钢绞线等,三、低

6、合金高强度结构钢 含义：合金元素总量小于5 牌号：Q屈服点等级质量等级 特点：强度高、塑性和冲击韧性好、耐锈蚀 应用：高层建筑、大跨度建筑等 常用牌号：Q345、Q390,12,7.6 钢结构用钢材 一、常用热轧型钢 与冷加工钢材相比，热轧钢材的塑性优良，是主要建筑用材。 1H型钢 特点：侧向刚度大，抗弯能力强，连接方便 应用：宽翼缘、中翼缘型适用于钢柱等轴心受压构件 窄翼缘型适用于钢梁等受弯构件 2槽钢 应用：承受轴向力的杆件 承受横向弯曲的梁及联系杆件 3角钢 应用：承受轴向力的杆件、受力构件的联系杆件 4工字钢、T型钢、L型钢,13,14,二、冷弯薄壁型钢 种类：空心型钢（方形、矩形）

7、开口型钢（角钢、槽钢、Z型钢） 特点：壁薄、刚度好，可节约钢材。 应用：轻型钢结构 三、钢管 种类：结构用无缝钢管、焊缝钢管。 特点：刚度大，适合于受压构件。 应用：桁架、塔桅，钢管混凝土。,四、钢板,应用：薄板屋面板、楼板、墙板 厚板用于制作各种结构构件 建筑用压型钢板 概念：截面呈梯形、V形、U形等波形的薄钢板 特点：强度刚度大、美观 应用：屋面板、楼板、墙板和装饰板,15,7.7 钢筋,作用：在钢筋混凝土中承受拉应力 一、热轧钢筋,16,二、冷轧带肋钢筋 特点：强度高、塑性较好、与混凝土粘结牢固、节约钢材、质量稳定 应用： CRB550非预应力 其它牌号预应力 三、预应力混凝土用钢丝和钢绞线 母材：优质碳素结构钢 特点：强度高、柔性好、无接头 应用：大荷载、大跨度、曲线配筋的预应力结构,17,7-6 钢材的防护,一、腐蚀 1、腐蚀危害： 截面均匀减少 产生局部锈坑，引起应力集中 2、腐蚀种类