第8章 建筑钢材PPT.pptVIP

1、冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。 指标：弯曲角度、弯心直径 钢材冷弯时的弯曲角度越大，弯心直径越小，则表示冷弯性能越好。 钢筋冷弯 冷弯试验 试验时采用的弯曲角度愈大，弯心直径对试件厚度（或直径）的比值愈小，表示对冷弯性能的要求愈高。 冷弯检验是：按规定的弯曲角度和弯心直径进行弯曲后，检查试件弯曲处外面及侧面不发生裂缝、断裂或起层,即认为冷弯性能合格。 冷弯是钢材处于不利变形条件下的塑性，而伸长率则是反映钢材在均匀变形下的塑性。 因此，冷弯是对钢材塑性更严格的检验，它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。冷弯试验对焊接质量也是一种严格的检验，能揭示焊件在受弯表面存在未熔合、微裂纹及夹杂物等缺陷。 2、焊接性能 焊接是把两块金属局部加热，并使其接缝部分迅速呈熔融或半熔状态，而老牢固连接起来。它是钢结构主要的连接形式。 钢材的焊接性能（定义） 钢材的化学成分对钢材的焊接性有很大的影响。随钢材的含碳量、合金元素及杂杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低。 焊接质量的检验方法 测量：将焊接的钢材试件进行拉伸试验，要求断裂处不在焊接点上。 合格 不合格 钢材的可焊性试验 焊接点 断裂点 断裂点 3、冷加工性能及时效处理 （1）.冷加工强化 冷加工强化是钢材在常温下，以超过其屈服点但不超过抗拉强度的应力对其进行的加工。 建筑钢材常用的冷加工有冷拉、冷拔、冷轧、刻痕等 。 对钢材进行冷加工的目的，主要是利用时效提高强度，利用塑性节约钢材，同时也达到调直和除锈的目的。 3、冷加工性能及时效处理 （2）.时效 钢材随时间的延长，其强度、硬度提高，而塑性、冲击韧性降低的现象称为时效。 时效分为自然时效和人工时效两种。 自然时效是将其冷加工后，在常温下放置15～20d； 人工时效是将冷加工后的钢材加热至100～200℃保持2h以上。 经过时效处理后的钢材，其屈服强度、抗拉强度及硬度都将提高，而塑性和韧性降低。 8.2.3 钢材成分对性能的影响 （1）钢材化学成分 以生铁冶炼钢材，经过一定的工艺处理后，钢材中除主要含有铁和碳外，还有少量硅、锰、磷、硫、氧、氮等难以除净的化学元素。 另外，在生产合金钢的工艺中，为了改善钢材的性能，还特意加入一些化学元素，如锰、硅、矾、钛等。 化学成分有益因素 锰 硅 （2）化学元素钢材性能的影响 碳 化学成分 有害因素 硫 磷 氧、氮、 氢 * * 第8章 建筑钢材 上海宝山钢铁厂 8.1 钢的冶炼和分类 建筑钢材（定义）：是以铁为主要元素，含碳量为0.02%~2.06%，并含有其他元素的合金材料。 优点：抗拉、抗压和抗冲击性能好，可切割、可焊接、可铆接，装配方便。 缺点：容易生锈，耐火性差。 钢材在建筑工程中的应用 钢材在建筑工程中的应用 钢材在建筑工程中的应用 建筑钢材的主要品种 2.线材 如钢筋、钢丝等。 建筑钢材的主要品种 3.管材 无缝钢管、焊接钢管等。 建筑钢材的主要品种 4.板材 光面钢板、花纹钢板、彩色涂层钢板等。 钢结构用各种型材示意图 8.1.1 钢的冶炼 1钢的生产分为以下两步 (1)炼铁 铁矿砂在熔炉（高炉）中提炼的过程为炼铣。 (2)炼钢 白口铁 液态生铁 吹入空气或氧气 钢 浇注成钢锭 脱 氧 熔融 根据炼钢设备的不同，常用的炼钢方法有氧气转炉法、平炉法、电炉法。 氧气转炉炼钢法。氧气转炉法是以熔铁水为原料，用纯氧代替空气由炉顶向转炉内吹入高压氧气，能有效的去除磷、硫等杂质，使钢的质量显著提高，而成本却较低。 平炉炼钢法。以固体或液体生铁、铁矿石或废钢为原料，用煤气或重油进行冶炼。 电炉炼钢法。电炉炼钢法是以生铁或废铁为原料，利用电能顺速加热进行炼钢。 氧气转炉法 平炉炼钢法 电炉炼钢法 8.1.2 钢的分类 合金钢 碳素钢 按化学成分分 沸腾钢,F 半镇静钢,B 镇静钢,Z 特殊镇静钢,TZ 按脱氧程度分 8.2 建筑钢材的技术性能 建筑钢材的技术性能 力学性能 工艺性能 化学性能 抗拉性能 塑性 冲击韧性 耐疲劳性 冷弯性能 焊接性能 8.2.1 力学性能 1.抗拉性能 抗拉伸是建筑钢材的主要工作形式，所以抗拉性能是表示钢材性能和选用钢材的重要指标。 标准试件 按照一定的要求，对表面进行车削加工后的试件。 l0 A0 d0 头部 头部 工作段 l 非标准试件 不经过加工，直接在线材上切取的试件。 低碳钢的受拉过程分为四个阶段 弹性阶段OA 屈服阶段AB 强化阶段BC 颈缩阶段CD A B C D 低碳钢受拉的