建筑材料19 八章 01、02.docVIP

备 课 纸 课 题 第八章 建筑钢材（1、2） 课时数 2 授课日期 第 周 星期 第 节 目 的 要 求 1、了解钢材的分类 2、掌握钢的化学成分对钢材性能的影响 3、掌握钢材的主要技术性能 重 点 与 难 点 重点、难点：各种化学成分对钢材性能的影响 钢材的主要技术性能 授 课 方 式 课堂讲授 板 书 设 计 第八章 建筑钢材 第一节 钢的分类·钢的化学成分对钢材性能的影响 一、钢材的分类 二、钢的化学成分对钢材性能的影响 第二节 建筑钢材的主要技术性能 一、拉伸性能 二、冷弯性能 三、冲击韧性 四、可焊性 作 业 布 置 练习本 课 后 小 结 教学过程： 第八章 建筑钢材 钢材是以铁为主要元素，含碳量一般在2%一下，并含有其他元素的材料。 钢材是在严格的技术条件下生产的材料，它有一下优点：材质均匀，性能可靠，强度高，具有一定的塑性和韧性，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；其缺点是：易锈蚀，维修费用大。 钢材的这些特性决定了它是工程建设所需要的重要材料之一。由各种型钢组成的钢结构安全性打，自重较轻，适用于大跨度和高层结构。 第一节 钢的分类·钢的化学成分对钢材性能的影响 一、钢的分类： 钢的分类方法很多，通常有以下几种分类方法。（一）、按冶炼时脱氧程度分类： 1．沸腾钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，脱氧不完全。这种钢液铸锭时，有大量的一氧化碳气体逸出，钢液冷却时呈沸腾状，故称为沸腾钢，代号为“F”。　　沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。但因其成本低、产量高，故被广泛用于一般工程的建筑结构中。　　2．镇静钢。炼钢时一般用硅脱氧，也可采用锰铁、硅铁和铝锭等作为脱氧剂，脱氧完全。这种钢液铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固，故称为镇静钢，代号为“Z”。　　镇静钢虽成本较高，但其组织致密，成分均匀，含硫量较少，性能稳定，故质量好。但成本高。适用于预应力混凝土等承受冲击荷载的重要结构工程。　　3．半镇静钢。用少量的硅进行脱氧，脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，钢液浇筑后有微弱沸腾现象。故称为半镇静钢。代号为“b”。　　半镇静钢是质量较好的钢。　　4．特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度更充分彻底的钢，故称为特殊镇静钢，代号为“TZ”。　　特殊镇静钢的质量最好，适用于特别重要的结构工程。（二）、按化学成分分类：　　1．碳素钢。化学成分主要是铁，其次是碳，故也称碳钢或铁碳合金，其含碳量为0.02%～2.06%。碳素钢除了铁、碳外还含有极少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。 碳素钢按含碳量不同又可分为：　　（1）低碳钢：含碳量小于0.25%；　　（2）中碳钢：含碳量为0.25%～0.60%；　　（3）高碳钢：含碳量大于0.6%。　　低碳钢在土木工程中应用最广泛。　　2．合金钢。合金钢是在炼钢过程中，为改善钢材的性能，特意加入某些合金元素而制得的一种钢。常用合金元素有：硅、锰、钛、钒、铌、铬等。 按合金元素总含量不同，合金钢又可分为：　　（1）低合金钢：合金元素总含量小于5%；　 （2）中合金钢：合金元素总含量为5%～10%；　　（3）高合金钢：合金元素总含量大于10%。　　低合金钢为土木工程中常用的主要钢种。（三）、按有害杂质含量分类：　　按钢中有害杂质磷（P）和硫（S）含量的多少，钢材可分为以下四类：　　1．普通钢：磷含量不大于0.045%，硫含量不大于0.050%；　　2．优质钢：磷含量不大于0.035%，硫含量不大于0.035%；　　3．高级优质钢：磷含量不大于0.025%，硫含量不大于0.025%；　　4．特级优质钢：磷含量不大于0.025%，硫含量不大于0.015%。（四）、按用途分类：　　钢材按用途不同可分为：　　1．结构钢：主要用于工程结构及机械零件的钢，一般为低、中碳钢。　　2．工具钢：主要用于各种刀具、量具及模具的钢，一般为高碳钢。　　3．特殊钢：具有特殊的物理、化学及机械性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐酸钢、耐磨钢、磁性钢等。 工程上常用的钢种是普通碳素结构钢（低碳钢）、普通低合金结构钢。　　钢材的产品一般分为型材、板材、线材和管材等。型材包括钢结构用的角钢、工字钢、槽钢、方钢、吊车轨、钢板桩等。板材包括用于建造房屋、桥梁及建筑机械的中、厚钢板，用于屋面、墙面、楼板等的薄钢板。线材包括钢筋混凝土和预应力混凝土用的钢筋、钢丝和钢绞线等。管材包括钢桁架和供水、供气（汽）管线等。 二、钢的化学成分对钢性能的影响： 钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn