第七章金屬材料

1、第七章 金屬材料第第7 7章章 金屬材料金屬材料鐵元素為主要成分的金屬及鐵元素為主要成分的金屬及合金合金 。 生鐵、鋼生鐵、鋼、合金鋼等、合金鋼等 ;其他金屬元素為主要成分的其他金屬元素為主要成分的金屬及其合金金屬及其合金 。鋁合金、銅合金等鋁合金、銅合金等黑色金屬黑色金屬有色金屬有色金屬金金 屬屬 材材 料料特點(diǎn)：特點(diǎn)：強(qiáng)度高，塑性、韌性好，易加工，易銹強(qiáng)度高，塑性、韌性好，易加工，易銹蝕，耐火性差蝕，耐火性差7.1 7.1 鋼的生產(chǎn)鋼的生產(chǎn) 鋼：鐵碳合金，鐵Fe為主要元素：碳C含量2.11，雜質(zhì)元素：Mn、Si、S、P、H、O、N等，含量少。生鐵：鐵碳合金，C含量高，約為2.116.69，

2、并含較多雜質(zhì)的。冶 煉生 鐵鋼 生鐵中的碳氧化，降低含C量，除去雜質(zhì)元素，降低其含量一、冶煉一、冶煉 根據(jù)煉鋼設(shè)備的不同，煉鋼方法有轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐三種方法：三種主要煉鋼方法的特點(diǎn)爐種 原料 特 點(diǎn) 生產(chǎn)鋼種氧氣轉(zhuǎn)爐 鐵水，廢鋼 可有效除去磷、硫雜質(zhì)少， 碳素鋼 效率高，質(zhì)量好 低合金鋼 電爐 生鐵、廢鋼 產(chǎn)量低、耗電大，雜質(zhì)少 合金鋼 質(zhì)量最好，成本高 優(yōu)質(zhì)碳素鋼平爐 生鐵、廢鋼 時(shí)間長(zhǎng)，成分穩(wěn)定 碳素鋼 質(zhì)量較好、成本較高 低合金鋼二、二、脫氧與鑄錠脫氧與鑄錠 沸騰鋼：沸騰鋼： 碳、磷、硫等成分偏析嚴(yán)重，鋼致密程度、焊接性能、低溫下的沖擊韌性較差,但成本低，廣泛應(yīng)用。(F)

3、半鎮(zhèn)靜鋼：半鎮(zhèn)靜鋼： 脫氧程度與性能介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。(b)鎮(zhèn)靜鋼：鎮(zhèn)靜鋼： 脫氧充分，成分均勻純凈、雜質(zhì)少、組織致密；冷脆性和時(shí)效敏感性較低，疲勞強(qiáng)度和可焊性較好，但成本高，只適于承受沖擊和在或其他重要結(jié)構(gòu)中。(Z)特殊鎮(zhèn)靜鋼：特殊鎮(zhèn)靜鋼： 脫氧很充分，晶粒細(xì)化，質(zhì)量與性能比鎮(zhèn)靜鋼更好。(TZ) 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：鋼材的脫氧程度對(duì)鋼材質(zhì)量的影響？鋼材的脫氧程度對(duì)鋼材質(zhì)量的影響？ 答：脫氧程度不高的鋼材中還保留較多的FeO，在鋼材鑄錠時(shí)，碳與FeO反應(yīng)生成CO氣泡，并有一部分殘留在鋼中，造成微裂縫和成分偏析，降低致密性、強(qiáng)度和可焊性，低溫下的韌性變差，冷脆性和時(shí)效敏感性增大等。 脫氧程度排序：

4、 特殊鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼沸騰鋼 鋼材性能與質(zhì)量排序： 特殊鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼沸騰鋼7.2 7.2 鋼材的分類鋼材的分類化學(xué)成分化學(xué)成分分類分類合金鋼合金鋼碳素鋼碳素鋼低碳鋼低碳鋼：含碳量：含碳量0.25%中碳鋼中碳鋼：含碳量：含碳量0.25%0.6%高碳鋼：含碳量高碳鋼：含碳量0.6%低合金鋼低合金鋼：合金元素總量：合金元素總量5%中合金鋼：合金元素總量中合金鋼：合金元素總量5%10%高合金鋼：合金元素高合金鋼：合金元素10%按照用途分類按照用途分類（1）結(jié)構(gòu)鋼。主要用作工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機(jī)械零件的鋼。（2）工具鋼。主要用作各種量具、刀具及模具的鋼。（3） 特殊鋼。具有特殊物理、化學(xué)或機(jī)械性能

5、的鋼，如不銹鋼、耐酸鋼和耐熱鋼等。建筑上常用的是結(jié)構(gòu)鋼。問(wèn)題：土木工程中常用的鋼材有哪些？問(wèn)題：土木工程中常用的鋼材有哪些？ 答：土木工程中，使用的 主要鋼種：碳素結(jié)構(gòu)鋼； 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 低合金結(jié)構(gòu)鋼； 常用鋼材：鋼結(jié)構(gòu)用型鋼 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋與鋼絲。7.37.3鋼材的技術(shù)性能鋼材的技術(shù)性能鋼材的力學(xué)性質(zhì)鋼材的工藝性能一、鋼材的力學(xué)性質(zhì)一、鋼材的力學(xué)性質(zhì) 鋼材的力學(xué)性能，即是指鋼材在外力（載荷）作用時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的性能，包括：強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度等。 拉伸壓縮彎曲剪切扭轉(zhuǎn)荷載形式(1)抗拉性能1)彈性階段2)屈服階段3)強(qiáng)化階段4)頸縮階段 鋼材的拉伸試驗(yàn)esb0 p e 屈服現(xiàn)

6、象強(qiáng)強(qiáng) 度度 鋼材抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為其強(qiáng)度。強(qiáng)度指標(biāo)根據(jù)其變形特點(diǎn)分下列幾個(gè)： 彈性極限（e） 表示鋼材保持彈性變形, 不產(chǎn)生塑性變形的最大應(yīng)力, 是彈性零件的設(shè)計(jì)依據(jù)。屈服強(qiáng)度（ s） 表示鋼材開(kāi)始發(fā)生明顯塑性變形的抗力，是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。條件屈服強(qiáng)度0.2 對(duì)于屈服現(xiàn)象不明顯的硬鋼，則規(guī)定以產(chǎn)生殘余變形為0.2%時(shí)的應(yīng)力。 強(qiáng)度極限(抗拉強(qiáng)度b ) 表示金屬受拉時(shí)所能承受的最大應(yīng)力。 鋼材在荷載作用下斷裂前產(chǎn)生永久變形的能力稱為鋼材的塑性, 用伸長(zhǎng)率來(lái)表示。 伸長(zhǎng)率5和10：分別表示l0=5d0和l0=10d0時(shí)的伸長(zhǎng)率。%100001lll塑塑 性性問(wèn)題：屈服現(xiàn)象的特征是什么

7、？問(wèn)題：屈服現(xiàn)象的特征是什么？ 答： 其特征是：鋼材拉伸試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)力不增加而塑性變形不斷增加。問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 鋼材拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線中鋼材拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線中 p和和 e的意義？它們與鋼材的意義？它們與鋼材中含碳量的關(guān)系？中含碳量的關(guān)系？答： p和e分別表示鋼材拉伸過(guò)程中的塑性變形和彈性變形，當(dāng)p較小時(shí)，鋼材呈脆性斷裂；當(dāng)p較大時(shí)，鋼材呈韌性斷裂。 因此，鋼材的含碳量越大， p越小，鋼材脆性越大；反之亦然。問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 什么是屈強(qiáng)比，對(duì)選用鋼材有何意義？什么是屈強(qiáng)比，對(duì)選用鋼材有何意義？ 答：屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度是衡量鋼材強(qiáng)度的兩個(gè)重要指標(biāo)，二者之比稱為屈強(qiáng)比s /b。 在應(yīng)用中，s /b愈小，則

8、反映鋼材的可靠性愈大，結(jié)構(gòu)的安全性愈高。但這個(gè)比值過(guò)小，則鋼材的利用率低，不夠經(jīng)濟(jì)；若屈強(qiáng)比較大，雖然鋼材的利用率較大，但強(qiáng)度的儲(chǔ)備過(guò)小，脆斷傾向較大，不夠安全。因此，屈強(qiáng)比最好在0.600.75，既安全又經(jīng)濟(jì)。問(wèn)題：?jiǎn)栴}：鋼材的伸長(zhǎng)率與鋼材中的含碳量有何關(guān)系？鋼材的伸長(zhǎng)率與鋼材中的含碳量有何關(guān)系？ 答： 伸長(zhǎng)率反映鋼材的塑性，伸長(zhǎng)率越大，塑性越好。 鋼材的塑性隨著含碳量增加而變差，因此，鋼材的伸長(zhǎng)率隨著含碳量增加而減小。（二）（二） 沖擊韌性沖擊韌性 定義：定義：鋼材抵抗沖擊（動(dòng)）荷載作用的能力，稱為沖擊韌性。測(cè)定：測(cè)定：采用夏比V形缺口試件，用一次擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。表示方法：表示方法

9、：測(cè)得試樣沖擊吸收功,用符號(hào) Ak（J) 表示。用沖擊吸收功除以試樣缺口處截面積 S0, 即得到材料的沖擊韌度 ak。影響因素：影響因素： ak （J/m2)值越大,表示沖斷時(shí)吸收的功越多，鋼材的沖擊韌性越好。 隨溫度降低，鋼材由韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔?，使沖擊值降低的現(xiàn)象稱為冷脆性，與之對(duì)應(yīng)的溫度稱為冷脆轉(zhuǎn)變溫度。沖擊試驗(yàn)： 測(cè)量擺錘沖擊前后的能量差擺錘的高度差擺錘的質(zhì)量。 再測(cè)量試件斷裂面積。擺錘試件H0H1問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 鋼材的沖擊韌性的影響因素？鋼材的沖擊韌性的影響因素？ 答：鋼材的沖擊韌性對(duì)鋼材內(nèi)部的各種缺陷和環(huán)境溫度非常敏感，因此，沖擊韌性主要受下列因素影響：鋼中的S、P等有害雜質(zhì)含量

10、；成分偏析程度；軋制與焊接質(zhì)量；鋼的加工硬化與時(shí)效；1.環(huán)境溫度等。（三）（三） 硬度硬度 鋼材抵抗另一硬物體壓入其內(nèi)的能力叫硬度，即受壓時(shí)抵抗局部塑性變形的能力。有布氏法和洛氏法兩種方法測(cè)定。 洛氏硬度測(cè)量原理圖 布氏硬度測(cè)量原理圖 （四）疲勞強(qiáng)度（四）疲勞強(qiáng)度 在交變應(yīng)力（動(dòng)荷載）作用下，雖然鋼構(gòu)件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的工作而產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過(guò)程，稱為疲勞破壞。 材料承受的交變應(yīng)力( )與材料斷裂前承受交變應(yīng)力的循環(huán)次數(shù)(N)之間的關(guān)系可用疲勞曲線來(lái)表示。鋼材承受的交變應(yīng)力越大, 則斷裂時(shí)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N越少。當(dāng)應(yīng)力低于一定值時(shí), 試樣可以經(jīng)受無(wú)限次周期循

11、環(huán)而不破壞, 此應(yīng)力值稱為材料的疲勞極限(亦叫疲勞強(qiáng)度)，用-1 表示。 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：鋼材的疲勞破壞過(guò)程怎樣？其疲勞強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)？鋼材的疲勞破壞過(guò)程怎樣？其疲勞強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)？答：疲勞破壞過(guò)程包括在交變應(yīng)力作用下，疲勞裂縫的產(chǎn)生擴(kuò)展突然斷裂。 其主要影響因素有：內(nèi)部缺陷（晶界、微孔、夾雜物等）；成分偏析；過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力，截面沿縱向的突變；表面狀態(tài)；1.受力的種類、應(yīng)力循環(huán)特征值、循環(huán)次數(shù)等。二、鋼材的工藝性能二、鋼材的工藝性能 冷彎性能 可焊性 切削切工性能鍛造性能 熱處理工藝性能 （一）（一） 冷彎性能冷彎性能定義：常溫下鋼材能承受較大的彎曲變形而不破壞的能力，衡量鋼材的冷塑性變形能

12、力；評(píng)價(jià)指標(biāo)：用不同彎曲角度和不同彎心半徑d相對(duì)于鋼材厚度a的比值（d/a）表示；試驗(yàn)方法：按一定的角與d/a值進(jìn)行冷彎，試件彎曲處的外拱面及兩個(gè)側(cè)面不出現(xiàn)裂縫和起層現(xiàn)象為合格。 P鋼材的冷彎試驗(yàn)ad外拱面（二）（二） 可焊性可焊性 定義：鋼材在焊接后，焊頭聯(lián)結(jié)的牢固程度和硬脆傾向大小的性能；測(cè)量：將焊接的鋼材試件進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，要求斷裂處不在焊接點(diǎn)上。影響因素： 化學(xué)成分（含碳量、S、P和氣體雜質(zhì)）； 冶煉質(zhì)量（鎮(zhèn)靜鋼） 冷加工等。 合格不合格鋼材的可焊性試驗(yàn)焊接點(diǎn)斷裂點(diǎn)斷裂點(diǎn)7.4 7.4 化學(xué)成分、熱處理、加工硬化化學(xué)成分、熱處理、加工硬化與時(shí)效對(duì)鋼性質(zhì)的影響與時(shí)效對(duì)鋼性質(zhì)的影響 一、化學(xué)

13、成分對(duì)鋼材性質(zhì)的影響一、化學(xué)成分對(duì)鋼材性質(zhì)的影響化學(xué)化學(xué)元素元素強(qiáng)度強(qiáng)度韌性韌性塑性塑性其其 他他 性性 能能C C增加增加降降 低低降低焊接性能，增加冷脆性和時(shí)效傾向降低焊接性能，增加冷脆性和時(shí)效傾向SiSi增加增加影響不大影響不大可焊性、冷加工性有所降低，提高抗腐蝕性可焊性、冷加工性有所降低，提高抗腐蝕性MnMn增加增加影響不大影響不大消減硫引起的熱脆性、提高耐磨性、降低焊接性消減硫引起的熱脆性、提高耐磨性、降低焊接性P P稍有稍有增加增加顯著降低顯著降低增大冷脆性，顯著降低焊接性，提高耐磨和耐蝕性增大冷脆性，顯著降低焊接性，提高耐磨和耐蝕性S S降低降低降降 低低增大熱脆性，降低焊接性、

14、耐腐蝕性和機(jī)械性能增大熱脆性，降低焊接性、耐腐蝕性和機(jī)械性能O O降低降低降降 低低降低機(jī)械性能，使焊接和冷彎性能變壞，增加熱脆性降低機(jī)械性能，使焊接和冷彎性能變壞，增加熱脆性N N提高提高降降 低低降低焊接性、使冷彎性能變壞、加劇冷脆性與時(shí)效敏感降低焊接性、使冷彎性能變壞、加劇冷脆性與時(shí)效敏感性性TiTi提高提高改善改善 降低降低提高焊接性和抗蝕性提高焊接性和抗蝕性V V提高提高改善改善減少冷脆性、降低焊接性減少冷脆性、降低焊接性二、熱處理對(duì)鋼材性質(zhì)的影響二、熱處理對(duì)鋼材性質(zhì)的影響 熱處理是將鋼材在一定介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻，以改變材料整體或表面組織，從而獲得所需性能的工藝。熱處理可大幅度地

15、改善金屬材料的工藝性能和使用性能，絕大多數(shù)機(jī)械零件必須經(jīng)過(guò)熱處理。熱處理形式：退火、正火、淬火、回火。 溫度727C等溫處理回火淬火正火退火時(shí)間鋼材的熱處理工藝熱處理對(duì)鋼材性質(zhì)的影響熱處理對(duì)鋼材性質(zhì)的影響 退火可降低鋼的硬度，提高塑性和韌性，消除加工處理中形成的缺陷和內(nèi)應(yīng)力；正火提高塑性和韌性，強(qiáng)度降低較小，使三者之間良好配合；淬火提高鋼材的硬度和耐磨性，但降低了塑性和韌性；回火消除淬火后鋼材的內(nèi)應(yīng)力和脆性；淬火和高溫回火的聯(lián)合處理稱為調(diào)質(zhì)，可使鋼材既有較高的強(qiáng)度，又有良好的塑性和韌性。 三、加工硬化與時(shí)效對(duì)鋼材性質(zhì)的影響三、加工硬化與時(shí)效對(duì)鋼材性質(zhì)的影響 1、冷加工處理 2、時(shí)效處理 1 1

16、、冷加工處理、冷加工處理將鋼材在其結(jié)晶溫度以下的塑性變形加工稱為冷加工，如在常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔、冷軋等冷加工處理。由于冷塑性變形引起強(qiáng)度增高而塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為加工硬化，或形變硬化。冷加工硬化原理： 鋼材加工至塑性變形后，由于塑性變形區(qū)域內(nèi)的晶粒產(chǎn)生相對(duì)滑移，使滑移面下的晶粒破碎，經(jīng)格歪扭，構(gòu)成滑移面的凹凸不平，從而給使用中的變形造成附加阻力，提高了鋼材對(duì)外力作用下重新滑移產(chǎn)生的抵抗力。加工硬化的效果： 屈服強(qiáng)度提高 塑性和韌性降低 可焊形變壞 硬脆傾向增加等。 鋼材的重復(fù)拉伸0 p e 0問(wèn)題：?jiǎn)栴}：直接承受動(dòng)荷載作用的焊接鋼結(jié)構(gòu)是否能使用經(jīng)冷加工直接承受動(dòng)荷載作用的焊接鋼結(jié)構(gòu)是否能

17、使用經(jīng)冷加工的鋼材嗎？為什么？的鋼材嗎？為什么？ 答：不能。 因?yàn)槔浼庸ず箐摬牡乃苄院晚g性大大降低，可焊性變差，增加了焊接后的硬脆傾向，為了防止鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生突然的脆性斷裂，所以不能采用。2、時(shí)效處理、時(shí)效處理 將經(jīng)過(guò)冷加工的鋼筋，在常溫下存放1520天，或在100120C保持一定時(shí)間，其強(qiáng)度進(jìn)一步提高，彈性模量基本恢復(fù)，這個(gè)過(guò)程稱為時(shí)效處理。時(shí)效硬化原理： 由于溶于鐵素體中的過(guò)飽和的氮和氧原子，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)慢慢地以Fe4N和FeO從鐵素體中析出，形成滲碳體分布于晶體的滑移面或晶界面上，阻礙晶粒的滑移，增加抵抗塑性變形的能力，從而使鋼材的強(qiáng)度和硬度增加、塑性和沖擊韌性降低。 時(shí)效處理時(shí)效處理鋼材

18、產(chǎn)生實(shí)效的難易程度稱為時(shí)效敏感性，用時(shí)效時(shí)效敏感系數(shù)敏感系數(shù)表示： C值越大，時(shí)效敏感性越大。為了盡快取得強(qiáng)化效果，可將冷拉過(guò)的鋼筋加熱到100200C保持2小時(shí)，以加速時(shí)效的發(fā)展，這種方法稱為人工實(shí)效人工實(shí)效。實(shí)際意義：承受動(dòng)載或處于中溫的鋼結(jié)構(gòu)，要求鋼材具有較小的時(shí)效敏感性。但對(duì)于建筑上用的鋼筋來(lái)說(shuō)，可提高其屈服強(qiáng)度。 建筑鋼材主要有三大類：建筑鋼材主要有三大類： 鋼結(jié)構(gòu)用鋼； 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼； 其它用途用鋼。7.5 建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼 鋼結(jié)構(gòu)用鋼有： 碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 低合金結(jié)構(gòu)鋼（一）（一） 碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 1、鋼的牌號(hào)

19、：、鋼的牌號(hào)： 根據(jù)國(guó)標(biāo)GB700-2006，碳素結(jié)構(gòu)鋼按照屈服強(qiáng)度分為Q195、Q215、Q235和Q275五個(gè)牌號(hào)，每個(gè)牌號(hào)又根據(jù)硫、磷等雜質(zhì)含量分為A、B、C、D四個(gè)質(zhì)量等級(jí)。 牌號(hào)的順序：屈服強(qiáng)度字母Q、屈服強(qiáng)度數(shù)值、 質(zhì)量等級(jí)（A、B、C、D）、 脫氧程度符號(hào)（F、b、Z、TZ）。例如：Q235AF，表示屈服強(qiáng)度為235MPa，A級(jí)沸騰（F）碳素結(jié)構(gòu)鋼。 2、鋼牌號(hào)與性能的關(guān)系、鋼牌號(hào)與性能的關(guān)系 鋼牌號(hào)越大，鋼的含碳量增加，強(qiáng)度與硬度增高，塑性和韌性降低，可焊性變差。 碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼3、選用原則：、選用原則：應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的工作條件、荷載類型、連接方式、環(huán)境溫度與介質(zhì)的腐蝕情況

20、等綜合因素選用。例如： Q195和Q215號(hào)鋼強(qiáng)度較低，塑性和韌性較大，易彎加工，可用于鋼釘、螺栓、鐵絲等。 Q235A使用于承受靜載作用的鋼結(jié)構(gòu)； Q235B可用于承受動(dòng)載焊接的普通鋼結(jié)構(gòu)； Q235C可用于承受動(dòng)載焊接的重要鋼結(jié)構(gòu)； Q235D可用于低溫承受動(dòng)荷載焊接的鋼結(jié)構(gòu)。 Q275強(qiáng)度較高，塑性和韌性較差，主要用于機(jī)械零件等。思考題：1、碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)如何組成？2、鋼牌號(hào)如何反映鋼材的性能和質(zhì)量？3、如何根據(jù)使用要求選用鋼材牌號(hào)？（二）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（二）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 1、鋼的牌號(hào)、鋼的牌號(hào) 用兩位數(shù)字表示，代表平均含碳量的萬(wàn)分?jǐn)?shù)，如含錳量較高時(shí)，在牌號(hào)后加注（Mn），再加脫氧程

21、度。 分普通含錳量鋼（0.35%0.8%）和較高含錳量鋼（ 0.7%1.2% ）。 如：45號(hào)鋼，表示含碳量為0.45%。2、選用：、選用：用于重要結(jié)構(gòu)的鋼鑄件、高強(qiáng)度螺栓、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)等；（三）低合金結(jié)構(gòu)鋼（三）低合金結(jié)構(gòu)鋼 1、牌號(hào)：、牌號(hào)：依據(jù)GB/T1591-2008，共8個(gè)牌號(hào)，Q345、Q390、 Q420.Q690。用Q+屈服強(qiáng)度值+質(zhì)量等級(jí) （A、B、C、D、E）表示。2、組成：、組成：含有5%以下的合金元素（Si、Mn、Ti、V、Cr、Ni、 Cu等）。含碳量0.2%。3、合金元素的作用、合金元素的作用：細(xì)化結(jié)晶，起到細(xì)晶強(qiáng)化作用，不僅可提高強(qiáng)度和硬度，還可一定程度上增加

22、塑性和韌性。彌散強(qiáng)化作用，較硬微粒均勻分散在晶粒內(nèi)部，阻礙晶粒滑移變形，大大提高鋼的強(qiáng)度和硬度。4、特性：、特性：強(qiáng)度和硬度高，有害雜質(zhì)少，質(zhì)量高且穩(wěn)定，良好的塑性和韌性，適當(dāng)?shù)目珊感浴?、應(yīng)用：、應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)中，適合于大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑和橋梁。問(wèn)題：?jiǎn)栴}：與碳素鋼相比，低合金結(jié)構(gòu)鋼有何特點(diǎn)？與碳素鋼相比，低合金結(jié)構(gòu)鋼有何特點(diǎn)？ 答：由于低合金結(jié)構(gòu)鋼中的合金元素的細(xì)晶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化作用，以及含碳量低，有害雜質(zhì)少，質(zhì)量較高且穩(wěn)定，使得低合金結(jié)構(gòu)鋼有以下特點(diǎn)： 不但具有較高的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，而且具有較好的塑性、韌性和適當(dāng)?shù)暮附有?，耐低溫性較好，時(shí)效敏感性也較小。二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用

23、鋼二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼 主要品種有： 熱軋鋼筋； 冷拉鋼筋； 熱處理鋼筋； 冷軋帶肋鋼筋； 冷拔地毯鋼絲； 預(yù)應(yīng)力鋼絲與鋼絞線等。 （一）熱軋鋼筋（一）熱軋鋼筋 1、牌號(hào)：、牌號(hào)：有、四個(gè)級(jí)別，其中、為帶了鋼筋，牌號(hào)為：HRB+屈服強(qiáng)度的最小值構(gòu)成，級(jí)為光圓鋼筋，牌號(hào)為HPB235、 HPB300 ； 、級(jí)為熱軋帶肋鋼筋有HRB335、 HRB400、 HRB500 三個(gè)牌號(hào)。 2、性能與用途：、性能與用途： 級(jí)鋼筋的強(qiáng)度不高，彈塑性和可焊性好，用作小型鋼筋混凝土的受力筋或構(gòu)造筋，以及作為冷加工的原材料； 、級(jí)強(qiáng)度高，塑性和可焊性也好，表面有肋紋，用于大中型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力筋。 級(jí)鋼筋強(qiáng)

24、度高，彈塑性和可焊性較差，可用作預(yù)應(yīng)力鋼筋。 （二）冷軋帶肋鋼筋（二）冷軋帶肋鋼筋 1、牌號(hào)：、牌號(hào)：由普通低碳鋼或低合金鋼熱軋的圓盤條經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)冷拉減徑和人工時(shí)效處理得到。 分為CRB550、CRB650、CRB800、CRB970。經(jīng)冷拉后鋼筋的力學(xué)性能應(yīng)符合GB13788-2008的規(guī)定。2、應(yīng)用：、應(yīng)用：CRB550適用于普通混凝土結(jié)構(gòu)中的受力筋；其他可用作預(yù)應(yīng)力鋼筋。 （三）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用熱處理鋼筋（三）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用熱處理鋼筋 由熱軋帶肋鋼筋經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理得到，代號(hào)RB150。牌號(hào)：牌號(hào)：有40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr三種。不能冷拉和焊接。性能：性能：抗拉抗拉強(qiáng)度不小于1350MPa，伸長(zhǎng)率不小于6。應(yīng)符合GB4463的規(guī)定。用途：用途：主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕和其他預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 （四）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲與鋼絞線（四）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲與鋼絞線 1、預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絲使用牌號(hào)為6080的優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤條，經(jīng)酸洗、冷拉或冷拉再回火等工藝制成，分冷拉鋼絲（L）和矯直回火鋼絲（J）兩種。為了增加握裹力，進(jìn)行表面壓痕，形成刻痕鋼絲（JK）。2、特性：強(qiáng)度高、柔性好、無(wú)接頭，質(zhì)量穩(wěn)定，不需焊接。3、用途：大跨度橋梁、屋架、吊車梁、電桿、