第六章_钢材讲解.ppt

第六章 建筑钢材 §6-1 钢的冶炼和分类 一、冶炼 炼铁 炼钢 钢的脱氧程度： 沸腾钢F、镇静钢Z、半镇静钢b、特殊镇静钢TZ 二、分类 —低碳钢 —碳素钢 ——中碳钢 —高碳钢 按化学成分— —低合金钢 —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、特级优质钢 按用途分类： 结构、工具、特殊 按脱氧程度分类： F、Z、b、TZ §6-2 钢材的技术性质 一、力学性能 1、拉伸性能 拉伸实验： 应力——应变图 重要指标 弹性阶段：弹性极限?p 屈服阶段：屈服强度?s ──结构设计选取钢材依据 强化阶段：抗拉强度?b ——钢材破坏最大应力 屈强比?s/?b ——安全性、利用率 颈缩阶段：伸长率δ——钢材的塑性 断面收缩率Ψ δ5＞δ10 2、钢材的抗冲击韧性 定义： 表示：抗冲击韧性指标 影响因素： 杂质含量——C、O、P、S、Si、Mn 化学偏析 温度：冷脆性和热脆性 时效敏感性 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 评价指标：弯曲角α、弯心直径D ——可间接评价钢材的塑性和焊接性能 α越大， D越小 ——冷弯性能越好 2、焊接性能 定义： 常规工艺条件下获得良好焊接接头的性能 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 P、S↑→焊接性能↓ 3、冷加工强化和时效处理 ①冷加工强化 定义：将钢材在常温下进行拉、轧等加工操作，使钢材发生塑性变形，硬度、屈服强度提高，塑性、韧性下降的过程。 冷加工方式：冷拉、冷拔 冷加工结果：硬度、屈服强度提高，韧塑性下降 冷加工意义：节约钢材 ②时效处理 时效：冷加工后，随着时间的延长， ?s 、?b↑，塑性和韧性逐渐下降。 时效处理： ①自然时效 ②人工时效 时效处理结果： 时效处理的意义：节约钢材 时效大小的评价：时效敏感系数 4、钢材的热处理 ①退火 加热到一定温度，炉中缓慢冷却。 ②正火 加热到一定温度，空气中缓慢冷却。 ③淬火 加热到一定温度，在冷却液中迅速冷却。 ④回火 加热到较高温度，在空气中冷却。 淬火+回火→调质 三、化学成分对钢材性能的影响 一、碳 C↑ →强度硬度↑，塑性韧性↓ 二、杂质磷→冷脆性，强度硬度↑，塑性韧性↓↓ 硫→热脆性，机械性能↓，塑性韧性↓↓ 氧→强度、塑性、韧性↓氮→强度↑，塑性韧性↓，冷脆、时效↑ 三、有益元素 1、硅（＜1%） 提高钢的强度、硬度、耐蚀性， 对钢的塑性和冲击韧性无明显影响。 2、锰（＜1%） 显著提高强度、硬度，略微降低塑性韧性。 3、合金元素：钒、钛、铌等 提高强度，改善塑性韧性、耐蚀性 §6-3 建筑用钢 主要钢种： ——碳素结构钢 ——高强低合金结构钢 制造各种型材、板材、管材、棒材、钢筋、钢丝 一、钢的牌号划分和选用 1、碳素结构钢的牌号划分 划分方法： （1）按照屈服强度： Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个牌号 （2）按脱氧程度： F、Z、b、TZ四个脱氧程度 （3）按P、S含量： A、B、C、D四个质量等级 牌号的表示 Q195-AF——屈服强度为195MPa、质量等级为A的沸腾碳素结构钢 Q235-AZ Q235-B 牌号与性能之间的关系： 牌号↑→C↑→强度硬度↑，塑性韧性↓ 质量等级↑（A→D）→P、S含量↓ →塑性韧性提高 各牌号的应用 Q195、Q215：强度低，塑性韧性好——螺钉 Q255、Q275：强度高，塑性韧性低——刀具 Q235 特点： 强度适中，有