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表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力。常用测定硬度的方法--布氏法。 建筑钢材的主要力学性质 （四）硬度 钢材的疲劳极限： 取交变应力循环次数N=107时试件不发生破坏时的最大应力。 建筑钢材的主要力学性质 （五）耐疲劳性 钢材冷加工和热处理 （一）冷加工强化及时效强化 概念：指钢材在常温下进行的加工。 方式：冷拔、冷拉、冷轧，冷扭、刻痕等。 特点：钢材经冷加工产生塑性变形，从而提高其屈服强度（冷加工强化 处理），但塑性、韧性及弹性模量降低。 目的：提高强度，节约钢材。 时效处理：将经过冷拉的钢筋于常温下存放15～20d， 或加热到100～200℃并保持一段时间, 这个过程称为时效处理。 自然时效 人工时效 冷拔，是指在材料的一端施加拔力，使材料通过一个模具孔而拔出的方法，模具的孔径要较材料的直径小些。 冷拔后屈服强度可提高40%~60%。 冷拔 O 未经冷拉时 冷拉过程 冷拉后未经时效 冷拉后经时效处理 A B C D 钢筋的应力－应变图 O′ 结论1：钢筋经过冷拉后未 经时效处理，也就是立即 拉伸，则其屈服强度、硬 度得到了提高，但是塑性、 韧性降低了。 结论2：冷拉后的钢材再经 时效后，屈服强度、硬度 进一步提高，抗拉强度也 得到提高，而塑性和韧性 进一步降低。 一般屈服点可提高20%~25% K K1 C1 D1 冷拉 按照一定的规制，对钢材进行加热、保温和冷却，使得钢材的性能按要求而改变的过程。 退火 保温 加热 淬火 正火 回火 温度 时间 钢材冷加工和热处理 （二）钢材的热处理 淬火：将钢加热到723～910℃（依含碳量而定）以上的某一温度，保温使其晶体组织完全转变后，立即在水或油中淬冷的工艺过程，称为淬火。 -----强度和硬度大为提高。塑性和韧性明显下降。 回火：将淬火后的钢材在723℃以下的温度范围内重新加热，保温后按一定速度冷却至室温的过程，成为回火。 -----消除淬火产生的内应力，恢复塑性和韧性，但硬度下降。 加热温度愈高，硬度降低愈多，塑性和韧性恢复愈好。 钢材的热处理 退火： 将钢材加热到一定温度，保温后缓慢冷却(随炉冷却)。有低温退火和完全退火之分。低温退火的加热温度在基本组织转变温度以下；完全退火的加热温度在800℃～850℃。 ------细化晶粒，改善组织，减少加工中产生的缺陷、减轻晶格畸变，降低硬度，提高塑性，消除内应力，防止变形、开裂。 正火： 也称正常化处理，是将钢材加热到723～910℃或更高温度，然后在空气中冷却的工艺过程。 ------能获得均匀细致的显微结构，与退火处理相比较，钢材的强度和硬度提高，但塑性较退火为小。 钢材的热处理 定义：焊接是将两金属的接缝处加热熔化或加压，或两者并用，以造成金属原子间和分子间的结合，从而使之牢固地连接起来。 方式：电弧焊和电渣压力焊。焊接的质量取决于钢材的焊接性、焊接工艺和焊接材料。限制钢材中的含碳量和碳当量。 质量等级：一、二、三级，其中三级焊缝通过目测检测，二级焊缝检测方法为：超声波检测；一级焊缝检测方法为：超声波检测和X光探伤检测。 钢材冷加工和热处理 （三）钢材的焊接 钢材的防火和防腐蚀 （一）防火 防火基本原理：采用绝热或吸热材料，阻隔火焰和热量，推迟钢结构的升温速率。 防火方法：以包覆法为主---防火涂料、不燃性板材或混凝土和砂浆将钢构件包裹起来。 钢材的防火和防腐蚀 （二）防锈 化学腐蚀——直接与周围介质发生化学反应产生锈蚀，多数是由氧化作用在钢材表面形成疏松氧化物。 电化学腐蚀——钢材本身组成上的原因和杂质的存在，在表面介质的作用下，各成分电极电位的不同，形成微电池。 应力腐蚀——在应力状态下锈蚀速度加快的现象。钢筋冷弯处、预应力钢筋都会因为应力的存在而加速锈蚀。 锈蚀的结果：在钢材表面形成疏松的氧化物，使钢结构断面减小，降低钢材的性能，因而承载力降低。 钢材的防锈 钢结构：通常是采用表面涂覆的方法。 混凝土配筋：根据结构的性质和所处环境条件等，主要是保证混凝土的密实、保证足够的保护层厚度、限制氯盐外加剂的掺加量和保证混凝土一定的碱度等，还可掺用阻锈剂。 钢材的组织及化学成分：通过调整钢的基本组织或加入某些合金元素，可有效地提高钢材的抗腐蚀能力。例如，炼钢时在钢中加入铬、镍等合金元素，可制得不锈钢。 建筑钢材的品种与选用 （一）建筑钢材的主要钢种 1. 碳素结构钢 化学成分主要是铁，其次是碳，故也称