重大土木工程建筑才料8金屬材料培訓(xùn)資料

1、重大土木工程建筑才料重大土木工程建筑才料8金屬材金屬材料料建筑金屬材料建筑金屬材料 建筑鋼材概述建筑鋼材概述 建筑鋼材是指用于建筑工程方面的各種鋼材，包括各種型材、建筑鋼材是指用于建筑工程方面的各種鋼材，包括各種型材、鋼板、鋼管和用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的各種鋼筋、鋼絲等。鋼板、鋼管和用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的各種鋼筋、鋼絲等。 優(yōu)點(diǎn)：組織均勻密實(shí)，強(qiáng)度很高，且具有相當(dāng)高的塑性和韌性優(yōu)點(diǎn)：組織均勻密實(shí)，強(qiáng)度很高，且具有相當(dāng)高的塑性和韌性，不僅能鑄成各種形狀的鑄件，而且也能承受各種形式的壓力，不僅能鑄成各種形狀的鑄件，而且也能承受各種形式的壓力加工，能夠進(jìn)行焊接、鉚接和切割，便于裝配。加工，能夠進(jìn)行焊接

2、、鉚接和切割，便于裝配。 缺點(diǎn)：主要是容易銹蝕，耐火性差，維修費(fèi)用大。缺點(diǎn)：主要是容易銹蝕，耐火性差，維修費(fèi)用大。法國(guó)艾菲爾鐵塔法國(guó)艾菲爾鐵塔日本東京塔日本東京塔歷史回顧歷史回顧廣州海珠橋的鋼材廣州海珠橋的鋼材 廣州海珠橋已經(jīng)廣州海珠橋已經(jīng)“年逾八旬年逾八旬”，但其使用的鋼材預(yù)計(jì)已有百年歷史。但其使用的鋼材預(yù)計(jì)已有百年歷史。 20042004年，提供建造海珠橋鋼材年，提供建造海珠橋鋼材的英國(guó)企業(yè)向廣州市政部門(mén)發(fā)來(lái)傳的英國(guó)企業(yè)向廣州市政部門(mén)發(fā)來(lái)傳真，提醒有關(guān)部門(mén)注意，這些鋼材真，提醒有關(guān)部門(mén)注意，這些鋼材是從當(dāng)時(shí)英國(guó)的一座舊鋼橋上拆卸是從當(dāng)時(shí)英國(guó)的一座舊鋼橋上拆卸下來(lái)的，所以就其壽命計(jì)算，海珠下

3、來(lái)的，所以就其壽命計(jì)算，海珠橋使用的鋼材預(yù)計(jì)已有百年歷史，橋使用的鋼材預(yù)計(jì)已有百年歷史，已經(jīng)進(jìn)入疲勞期，繼續(xù)使用則需進(jìn)已經(jīng)進(jìn)入疲勞期，繼續(xù)使用則需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)行疲勞強(qiáng)度的測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行加固等。果進(jìn)行加固等。 O美國(guó)紐約的世貿(mào)大廈為鋼結(jié)美國(guó)紐約的世貿(mào)大廈為鋼結(jié)構(gòu)，構(gòu)，20012001年年9 9月月1111日被恐怖主日被恐怖主義者襲擊、倒塌（見(jiàn)左圖），義者襲擊、倒塌（見(jiàn)左圖），給人們提出了鋼結(jié)構(gòu)防火、防給人們提出了鋼結(jié)構(gòu)防火、防襲擊破壞的新課題。襲擊破壞的新課題。 1.11.1鋼材的冶煉和分類(lèi)鋼材的冶煉和分類(lèi)一、鋼的冶煉一、鋼的冶煉原料：鐵礦石原料：鐵礦石（1 1）煉

4、鐵：煉鐵：鐵礦石鐵礦石+ +焦炭焦炭+ +石灰石石灰石 鐵水鐵水+ +礦渣礦渣方法：高爐煉鐵方法：高爐煉鐵生鐵：含碳量生鐵：含碳量2.11-6.67%2.11-6.67%，脆硬，脆硬（2 2）煉鋼：煉鋼：鐵水、鐵塊或廢鋼鐵水、鐵塊或廢鋼 鋼水鋼水+ +鋼渣鋼渣鋼鋼: : 含碳量含碳量0.06%-2.0%0.06%-2.0%方法：轉(zhuǎn)爐煉鋼法方法：轉(zhuǎn)爐煉鋼法 平爐煉鋼法平爐煉鋼法 電弧爐煉鋼法電弧爐煉鋼法鋼與生鐵鋼與生鐵的主要區(qū)的主要區(qū)別：別：含碳含碳量不同量不同冶煉冶煉冶煉冶煉基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí) 鋼與生鐵的區(qū)分在于含碳量的大小。含碳量小于鋼與生鐵的區(qū)分在于含碳量的大小。含碳量小于2.062.06的

5、鐵碳合金稱(chēng)為鋼。含碳量大于的鐵碳合金稱(chēng)為鋼。含碳量大于2.062.06的鐵碳合金稱(chēng)為生鐵。的鐵碳合金稱(chēng)為生鐵。1.1 1.1 按化學(xué)成分分類(lèi)按化學(xué)成分分類(lèi)1.2 1.2 按品質(zhì)（雜質(zhì)含量）分類(lèi)按品質(zhì)（雜質(zhì)含量）分類(lèi)1.3 1.3 按冶煉時(shí)脫氧程度分類(lèi)按冶煉時(shí)脫氧程度分類(lèi) 鋼的主要成分：鋼的主要成分： 鐵、碳鐵、碳其他一些雜質(zhì)：其他一些雜質(zhì)： 硅、錳、鈦、釩硅、錳、鈦、釩 磷、硫、氧、氮磷、硫、氧、氮 （1 1）碳素鋼）碳素鋼- - 低碳鋼（含碳量低碳鋼（含碳量0.25%0.6%0.6%）（2 2）合金鋼）合金鋼- - 低合金鋼（合金元素含量低合金鋼（合金元素含量5%5%） 中合金鋼（合金元素含

6、量中合金鋼（合金元素含量5-10%10%10%）有害有害可以調(diào)整可以調(diào)整鋼材性能鋼材性能專(zhuān)門(mén)加入專(zhuān)門(mén)加入合金元素合金元素 建筑工程中建筑工程中的的鋼鋼材材低低碳鋼碳鋼及低合金及低合金鋼鋼工程實(shí)實(shí)例分析 現(xiàn)象現(xiàn)象原因分析原因分析 某廠的鋼結(jié)構(gòu)屋架用中碳鋼焊接而成，使用某廠的鋼結(jié)構(gòu)屋架用中碳鋼焊接而成，使用一段時(shí)間后，屋架坍塌。一段時(shí)間后，屋架坍塌。原因分析原因分析 首先是因?yàn)殇摬牡倪x用不當(dāng)，中碳鋼首先是因?yàn)殇摬牡倪x用不當(dāng)，中碳鋼的塑性和韌性比低碳鋼差；的塑性和韌性比低碳鋼差；其次是其次是焊接性焊接性能較差，焊接時(shí)鋼材局部溫度高，形成了能較差，焊接時(shí)鋼材局部溫度高，形成了熱影響區(qū)，其塑性及韌性下降

7、較多，較易熱影響區(qū)，其塑性及韌性下降較多，較易產(chǎn)生裂紋。建筑上常用的主要鋼種是普通產(chǎn)生裂紋。建筑上常用的主要鋼種是普通碳素鋼中的低碳鋼和合金鋼中的低合金高碳素鋼中的低碳鋼和合金鋼中的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。 1. 沸騰鋼沸騰鋼 煉鋼時(shí)脫氧不充分，鋼液中還有較多金屬氧化物，澆鑄鋼錠后煉鋼時(shí)脫氧不充分，鋼液中還有較多金屬氧化物，澆鑄鋼錠后鋼液冷卻到一定的溫度，其中的碳會(huì)與金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，生鋼液冷卻到一定的溫度，其中的碳會(huì)與金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成大量一氧化碳?xì)怏w外逸，引起鋼液激烈沸騰。這種鋼材稱(chēng)為沸成大量一氧化碳?xì)怏w外逸，引起鋼液激烈沸騰。這種鋼材稱(chēng)為沸騰鋼，騰鋼，其代號(hào)為其代號(hào)為“F

8、”。其沖擊韌性和可焊性較差。其沖擊韌性和可焊性較差。 2. 鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼 煉鋼時(shí)脫氧充分，鋼液中金屬氧化物很少，在澆鑄鋼錠時(shí)鋼液煉鋼時(shí)脫氧充分，鋼液中金屬氧化物很少，在澆鑄鋼錠時(shí)鋼液會(huì)平靜地冷卻凝固，這種鋼稱(chēng)為鎮(zhèn)靜鋼，會(huì)平靜地冷卻凝固，這種鋼稱(chēng)為鎮(zhèn)靜鋼，其代號(hào)為其代號(hào)為 “Z”。 3. 半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼 介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間的鋼材，介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間的鋼材，其代號(hào)為其代號(hào)為“b”。 4. 特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼 比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度更徹底的鋼。比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度更徹底的鋼。代號(hào)為代號(hào)為“TZ”。特殊鎮(zhèn)靜鋼的特殊鎮(zhèn)靜鋼的質(zhì)量最好，適用于特別重要的結(jié)構(gòu)工程。質(zhì)量最好，適用于特別重要的結(jié)構(gòu)工程。 觀觀

9、察與討論與討論討論討論AB 鋼材的冶煉脫氧程度與性能鋼材的冶煉脫氧程度與性能 下下圖為沸騰鋼（圖圖為沸騰鋼（圖A）與鎮(zhèn)靜鋼（圖）與鎮(zhèn)靜鋼（圖B）兩鋼錠的縱剖面，）兩鋼錠的縱剖面，請(qǐng)觀察其結(jié)構(gòu)差別，討論其性能差異請(qǐng)觀察其結(jié)構(gòu)差別，討論其性能差異。 討論討論 從圖中可見(jiàn)，沸騰鋼的氣泡明顯多于鎮(zhèn)靜鋼，沸騰鋼是脫從圖中可見(jiàn)，沸騰鋼的氣泡明顯多于鎮(zhèn)靜鋼，沸騰鋼是脫氧不完全的鋼，澆鑄后在鋼液冷卻時(shí)有大量一氧化碳?xì)怏w外逸，氧不完全的鋼，澆鑄后在鋼液冷卻時(shí)有大量一氧化碳?xì)怏w外逸，引起鋼液劇烈沸騰。沸騰鋼內(nèi)部雜質(zhì)和夾雜物多，化學(xué)成分和引起鋼液劇烈沸騰。沸騰鋼內(nèi)部雜質(zhì)和夾雜物多，化學(xué)成分和力學(xué)性能不夠均勻、強(qiáng)度低

10、、沖擊韌性和可焊性差，但生產(chǎn)成力學(xué)性能不夠均勻、強(qiáng)度低、沖擊韌性和可焊性差，但生產(chǎn)成本低，可用于一般建筑結(jié)構(gòu)。而鎮(zhèn)靜鋼是指在澆鑄時(shí)，鋼液平本低，可用于一般建筑結(jié)構(gòu)。而鎮(zhèn)靜鋼是指在澆鑄時(shí)，鋼液平靜地冷卻凝固，靜地冷卻凝固，基本無(wú)一氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生基本無(wú)一氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生,是脫氧較完全的鋼。是脫氧較完全的鋼。鋼質(zhì)均勻密實(shí)，品質(zhì)好，但成本高。鋼質(zhì)均勻密實(shí)，品質(zhì)好，但成本高。鎮(zhèn)靜鋼可用于承受沖擊荷鎮(zhèn)靜鋼可用于承受沖擊荷載的重要結(jié)構(gòu)載的重要結(jié)構(gòu)。 此外，還有比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度還要充分徹底的鋼，其質(zhì)量最此外，還有比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度還要充分徹底的鋼，其質(zhì)量最好，稱(chēng)特殊鎮(zhèn)靜鋼，其使用于特別重要的結(jié)構(gòu)工程。脫氧程度好，

11、稱(chēng)特殊鎮(zhèn)靜鋼，其使用于特別重要的結(jié)構(gòu)工程。脫氧程度與質(zhì)量介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間的半鎮(zhèn)靜鋼，其質(zhì)量較好。與質(zhì)量介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間的半鎮(zhèn)靜鋼，其質(zhì)量較好。 1.結(jié)構(gòu)用結(jié)構(gòu)用鋼：鋼：鋼結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土結(jié)構(gòu)用鋼鋼結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土結(jié)構(gòu)用鋼2.工具鋼工具鋼：主要用于刀具，模具等各種工具，含碳量主要用于刀具，模具等各種工具，含碳量一般較高，便于進(jìn)行熱處理。一般較高，便于進(jìn)行熱處理。3.特殊性能鋼特殊性能鋼：不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、磁鋼等。不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、磁鋼等。 （）1.普通鋼：普通鋼：含硫量含硫量0.050；含磷量；含磷量0.0452.優(yōu)質(zhì)鋼：優(yōu)質(zhì)鋼：含硫量含硫量0.035；含磷量；含磷量0.

12、0353.高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：含硫量含硫量0.025；含磷量；含磷量0.025 4.特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：含硫量含硫量0.015；含磷量含磷量0.025基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí) 2.1 2.1 抗拉性能抗拉性能 2.22.2 沖擊韌性沖擊韌性2.32.3 耐疲勞性耐疲勞性 2.42.4 工藝性能工藝性能一、力學(xué)性能一、力學(xué)性能靜荷載：一定的力學(xué)強(qiáng)度和不致過(guò)大的變形靜荷載：一定的力學(xué)強(qiáng)度和不致過(guò)大的變形動(dòng)荷載：較高的韌性動(dòng)荷載：較高的韌性q 1 1、強(qiáng)度（抗拉性能）、強(qiáng)度（抗拉性能）q 2 2、塑性、塑性q 3 3、韌性、韌性q 4 4、硬度、硬度力學(xué)性能力學(xué)性能工藝性能工藝性能技術(shù)性能技術(shù)性能強(qiáng)

13、度、彈性、塑性、耐磨性強(qiáng)度、彈性、塑性、耐磨性 （可加工性）：冷彎、可焊性（可加工性）：冷彎、可焊性 強(qiáng)度的概念：強(qiáng)度的概念：在外力作用在外力作用下下，材料抵抗變形和斷裂，材料抵抗變形和斷裂的能力。的能力。測(cè)定方法：測(cè)定方法：拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)。四個(gè)階段：四個(gè)階段：彈性階段、屈彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和頸縮服階段、強(qiáng)化階段和頸縮階段。階段。 (1)(1) 彈性模量：彈性模量：鋼材受力初期，應(yīng)力與應(yīng)變成比例地增長(zhǎng)，應(yīng)力與鋼材受力初期，應(yīng)力與應(yīng)變成比例地增長(zhǎng)，應(yīng)力與應(yīng)變之比為常數(shù)，稱(chēng)為彈性模量，應(yīng)變之比為常數(shù)，稱(chēng)為彈性模量，即即E E = =/ /。這個(gè)階段的最大應(yīng)。這個(gè)階段的最大應(yīng)力（力（P

14、P點(diǎn)對(duì)應(yīng)值）稱(chēng)為比例極限點(diǎn)對(duì)應(yīng)值）稱(chēng)為比例極限p p。彈性模量反映了材料受力時(shí)抵。彈性模量反映了材料受力時(shí)抵抗彈性變形的能力，即材料的剛度，它是鋼材在靜荷載作用下計(jì)算抗彈性變形的能力，即材料的剛度，它是鋼材在靜荷載作用下計(jì)算結(jié)構(gòu)變形的一個(gè)重要指標(biāo)。結(jié)構(gòu)變形的一個(gè)重要指標(biāo)。拉伸性能拉伸性能是建筑鋼材最重要的性能。通過(guò)對(duì)鋼材進(jìn)行抗拉試驗(yàn)所測(cè)是建筑鋼材最重要的性能。通過(guò)對(duì)鋼材進(jìn)行抗拉試驗(yàn)所測(cè)的的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度( (極限強(qiáng)度）和伸長(zhǎng)率極限強(qiáng)度）和伸長(zhǎng)率是鋼材的重要技術(shù)性是鋼材的重要技術(shù)性質(zhì)指標(biāo)。質(zhì)指標(biāo)。(2)(2)彈性極限：彈性極限：應(yīng)力超過(guò)比例極限后，應(yīng)力應(yīng)力超過(guò)比例極限后，應(yīng)

15、力- -應(yīng)變曲線略有彎曲，應(yīng)應(yīng)變曲線略有彎曲，應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比例關(guān)系，但卸去外力時(shí)，試件變形能立即消失，力與應(yīng)變不再成正比例關(guān)系，但卸去外力時(shí)，試件變形能立即消失，此階段產(chǎn)生的變形是彈性變形。不產(chǎn)生殘留塑性變形的最大應(yīng)力此階段產(chǎn)生的變形是彈性變形。不產(chǎn)生殘留塑性變形的最大應(yīng)力（e e點(diǎn)對(duì)應(yīng)值）稱(chēng)為彈性極限點(diǎn)對(duì)應(yīng)值）稱(chēng)為彈性極限e e。事實(shí)上，。事實(shí)上，p p與與e e相當(dāng)接近。相當(dāng)接近。 (3) (3) 屈服強(qiáng)度和條件屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度和條件屈服強(qiáng)度 當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限后，變形增加較快，此時(shí)除了產(chǎn)生彈當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限后，變形增加較快，此時(shí)除了產(chǎn)生彈性變形外，還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到性

16、變形外，還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到B B點(diǎn)后，塑性應(yīng)點(diǎn)后，塑性應(yīng)變急劇增加，曲線出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺(tái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為屈服。變急劇增加，曲線出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺(tái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為屈服。這一階段的最大、最小應(yīng)力分別稱(chēng)為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由這一階段的最大、最小應(yīng)力分別稱(chēng)為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定，因此以它作為于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定，因此以它作為材料抗力的指標(biāo)材料抗力的指標(biāo)，稱(chēng)為稱(chēng)為屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)或或屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度，用，用s s表示，表示，設(shè)計(jì)中一般以其為強(qiáng)度設(shè)計(jì)中一般以其為強(qiáng)度取值依據(jù)。取值依據(jù)。 有些鋼材有些鋼材( (如高碳鋼如高碳鋼) )無(wú)明顯的屈服現(xiàn)象，通常以發(fā)生微量無(wú)

17、明顯的屈服現(xiàn)象，通常以發(fā)生微量的塑性變形的塑性變形(0.2(0.2) )時(shí)的應(yīng)力作為該鋼材的屈服強(qiáng)度，稱(chēng)為條時(shí)的應(yīng)力作為該鋼材的屈服強(qiáng)度，稱(chēng)為條件屈服強(qiáng)度件屈服強(qiáng)度( (0.2)0.2)。高碳鋼拉伸時(shí)的應(yīng)力。高碳鋼拉伸時(shí)的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線如圖所示。應(yīng)變曲線如圖所示。 無(wú)明顯流幅的鋼筋應(yīng)力無(wú)明顯流幅的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線（硬鋼）應(yīng)變曲線（硬鋼）殘余變形殘余變形0.2%0.2%對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度為屈服強(qiáng)度的強(qiáng)度為屈服強(qiáng)度4 4） 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度：鋼材所能承受的最大強(qiáng)度。：鋼材所能承受的最大強(qiáng)度。0bAFbF Fb b為最大應(yīng)力，為最大應(yīng)力，N N值得注意：屈強(qiáng)比的概念值得注意：屈強(qiáng)比的概念sb屈強(qiáng)比可

18、靠性參數(shù)可靠性參數(shù) 值越小可靠性越高，安全性越高，但利用率降低，浪費(fèi)增大。相反，值越大，可靠性越低，安全性越低。相反，值越大，可靠性越低，安全性越低。因此，因此，建筑結(jié)構(gòu)鋼合理的屈強(qiáng)比一般為建筑結(jié)構(gòu)鋼合理的屈強(qiáng)比一般為0.60-0.750.60-0.75。5 5）伸長(zhǎng)率）伸長(zhǎng)率：塑性是鋼材的一個(gè)重要性能指標(biāo)，它指鋼材塑性是鋼材的一個(gè)重要性能指標(biāo)，它指鋼材在外力在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。用伸長(zhǎng)率衡量用伸長(zhǎng)率衡量伸長(zhǎng)率（伸長(zhǎng)率（ 5 5 、 1010）塑性變形值與原長(zhǎng)塑性變形值與原長(zhǎng)L L0 0的比率稱(chēng)為伸長(zhǎng)率的比率稱(chēng)為伸長(zhǎng)率。%100*001LLL

19、 L L0 0試件原始標(biāo)距長(zhǎng)度，試件原始標(biāo)距長(zhǎng)度，mm mm ；L L1 1試件拉斷后測(cè)定出伸長(zhǎng)后標(biāo)距部分的長(zhǎng)度，試件拉斷后測(cè)定出伸長(zhǎng)后標(biāo)距部分的長(zhǎng)度，mmmm伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率是衡量是衡量鋼材塑性鋼材塑性的指標(biāo)，的指標(biāo)，它的數(shù)值越大，表示它的數(shù)值越大，表示鋼材塑性越好鋼材塑性越好。良好的塑性，可將結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力良好的塑性，可將結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力( (超過(guò)屈服點(diǎn)的應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)的應(yīng)力) )重分布，從而避免結(jié)構(gòu)過(guò)早破壞。重分布，從而避免結(jié)構(gòu)過(guò)早破壞。5 5 ：表示：表示L L0 0 =5d =5d0 0的伸長(zhǎng)率的伸長(zhǎng)率10 10 ：表示：表示L L0 0 =10d =10d0 0時(shí)的伸長(zhǎng)率時(shí)的伸長(zhǎng)率 d d0

20、 0鋼材直徑鋼材直徑 概念：概念：鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。試驗(yàn)：試驗(yàn)：將標(biāo)準(zhǔn)彎曲試樣置于沖擊機(jī)的支架上將標(biāo)準(zhǔn)彎曲試樣置于沖擊機(jī)的支架上，并使切，并使切槽位于受拉的一側(cè)，在試樣中間開(kāi)槽位于受拉的一側(cè)，在試樣中間開(kāi)V V形形缺口。缺口。 試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功A kA k為為: : A k = m g H m g h (J)A k = m g H m g h (J)g g沖擊韌性值（沖擊韌性值（ k k ）：以擺錘沖擊）：以擺錘沖擊V V形缺口試件時(shí)單位面積所消形缺口試件時(shí)單位面積所消耗的功耗的功鋼材的沖擊韌性越大鋼材的沖擊韌性越

21、大, ,鋼材抵抗沖擊荷載的能力越強(qiáng)。鋼材抵抗沖擊荷載的能力越強(qiáng)。k k值與試驗(yàn)溫度有關(guān)。有些材料在常溫時(shí)沖擊韌性并不低，破壞值與試驗(yàn)溫度有關(guān)。有些材料在常溫時(shí)沖擊韌性并不低，破壞時(shí)呈現(xiàn)韌性破壞特征。但當(dāng)試驗(yàn)溫度低于某值時(shí)，時(shí)呈現(xiàn)韌性破壞特征。但當(dāng)試驗(yàn)溫度低于某值時(shí)，k k突然大幅度突然大幅度下降。下降。鋼材的冷脆性：材料無(wú)明顯塑性變形而發(fā)生脆性斷裂，這種性質(zhì)稱(chēng)鋼材的冷脆性：材料無(wú)明顯塑性變形而發(fā)生脆性斷裂，這種性質(zhì)稱(chēng)為鋼材的冷脆性為鋼材的冷脆性 脆性轉(zhuǎn)變溫度脆性轉(zhuǎn)變溫度硬度：硬度：鋼材表面局部體積內(nèi)抵抗變形的能力鋼材表面局部體積內(nèi)抵抗變形的能力測(cè)定方法：以硬物壓入鋼材表面，根據(jù)壓力大小和壓痕面

22、積或壓入深度評(píng)定。測(cè)定方法：以硬物壓入鋼材表面，根據(jù)壓力大小和壓痕面積或壓入深度評(píng)定。常用指標(biāo)：布氏硬度（常用指標(biāo)：布氏硬度（HBHB）、洛氏硬度（）、洛氏硬度（HRHR）維氏硬度不常用維氏硬度不常用。布氏法布氏法：用一定的壓力把淬火的鋼球壓入鋼材表面，將壓力除以壓痕面積，得：用一定的壓力把淬火的鋼球壓入鋼材表面，將壓力除以壓痕面積，得布氏硬度（布氏硬度（HBHB）壓痕較大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，不宜用于成品檢驗(yàn)。壓痕較大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，不宜用于成品檢驗(yàn)。洛氏法洛氏法：在洛氏硬度機(jī)上根據(jù)測(cè)量的壓痕深度計(jì)算：在洛氏硬度機(jī)上根據(jù)測(cè)量的壓痕深度計(jì)算 操作簡(jiǎn)單迅速，但壓痕小，試驗(yàn)精度差。操作簡(jiǎn)單迅

23、速，但壓痕小，試驗(yàn)精度差。洛氏硬度法的壓痕小，所以常用于判斷工件的熱處理效果。洛氏硬度法的壓痕小，所以常用于判斷工件的熱處理效果。 布布 氏氏 硬硬 度度 試試 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理 用一定直徑的壓頭用一定直徑的壓頭（球體），以相應(yīng)試驗(yàn)力（球體），以相應(yīng)試驗(yàn)力壓入待測(cè)表面，保持規(guī)定壓入待測(cè)表面，保持規(guī)定時(shí)間卸載后，測(cè)量材料表時(shí)間卸載后，測(cè)量材料表面壓痕直徑，以此計(jì)算出面壓痕直徑，以此計(jì)算出硬度值。硬度值。 疲勞破壞：疲勞破壞：受交變荷載反復(fù)作用受交變荷載反復(fù)作用，鋼材在應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度，鋼材在應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象。的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象。破壞原因：破壞

24、原因：一般是由拉應(yīng)力引起的一般是由拉應(yīng)力引起的，首先在局部開(kāi)始形成細(xì)小，首先在局部開(kāi)始形成細(xì)小裂紋，隨后由于微裂紋尖端的應(yīng)力集中而使其逐漸擴(kuò)大，直至裂紋，隨后由于微裂紋尖端的應(yīng)力集中而使其逐漸擴(kuò)大，直至突然發(fā)生瞬時(shí)疲勞斷裂。突然發(fā)生瞬時(shí)疲勞斷裂。危害：危害：疲勞破壞是在低應(yīng)力狀態(tài)下突然發(fā)生的，所以危害極大，疲勞破壞是在低應(yīng)力狀態(tài)下突然發(fā)生的，所以危害極大，往往造成災(zāi)難性的事故。往往造成災(zāi)難性的事故。 1. 1. 冷彎性能冷彎性能 冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，以試驗(yàn)冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，以試驗(yàn)時(shí)的彎曲角度時(shí)的彎曲角度和彎心直徑和彎心直徑d d為指標(biāo)表示。為指

25、標(biāo)表示。 鋼材的冷彎試驗(yàn)是通過(guò)直徑鋼材的冷彎試驗(yàn)是通過(guò)直徑( (或厚度或厚度) )為為a a的試件，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)的試件，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎心直徑定的彎心直徑d d（d d = = n na,a,n n為整數(shù)），彎曲到規(guī)定的角度時(shí)為整數(shù)），彎曲到規(guī)定的角度時(shí)（180180或或9090），），檢查彎曲處有無(wú)裂紋、斷裂及起層等現(xiàn)象檢查彎曲處有無(wú)裂紋、斷裂及起層等現(xiàn)象。若沒(méi)有這些現(xiàn)象則認(rèn)為冷彎性能合格。若沒(méi)有這些現(xiàn)象則認(rèn)為冷彎性能合格。鋼材冷彎時(shí)的彎曲角鋼材冷彎時(shí)的彎曲角度越大，彎心直徑越小，則表示冷彎性能越好。度越大，彎心直徑越小，則表示冷彎性能越好。冷彎試驗(yàn)意義：冷彎試驗(yàn)意義：能反映試件彎曲處的塑性變

26、形，能揭示鋼材是能反映試件彎曲處的塑性變形，能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。 冷彎試驗(yàn)也能對(duì)鋼材的焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，能揭示焊冷彎試驗(yàn)也能對(duì)鋼材的焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，能揭示焊件受彎表面是否存在未熔合，裂縫及夾雜物等缺陷。件受彎表面是否存在未熔合，裂縫及夾雜物等缺陷。2.2. 焊接性能焊接性能 鋼材的焊接性能是指在一定的焊接工藝條件下，在焊縫鋼材的焊接性能是指在一定的焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過(guò)熱區(qū)不產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向，焊接后鋼材的力學(xué)及其附近過(guò)熱區(qū)不產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向，焊接后鋼材的力學(xué)性能，性能，特別是強(qiáng)度應(yīng)不低于

27、原有鋼材的強(qiáng)度特別是強(qiáng)度應(yīng)不低于原有鋼材的強(qiáng)度。2.2. 焊接性能焊接性能 焊接：焊接：把兩塊金屬局部加熱，并使其接縫部分迅速呈熔融或半熔融狀態(tài)，而牢把兩塊金屬局部加熱，并使其接縫部分迅速呈熔融或半熔融狀態(tài)，而牢固的連接起來(lái)。固的連接起來(lái)。鋼材的焊接性能鋼材的焊接性能是指在一定的焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過(guò)熱區(qū)不產(chǎn)生是指在一定的焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過(guò)熱區(qū)不產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向，焊接后鋼材的力學(xué)性能，特別是強(qiáng)度不低于原有鋼材的強(qiáng)度裂紋及硬脆傾向，焊接后鋼材的力學(xué)性能，特別是強(qiáng)度不低于原有鋼材的強(qiáng)度。 鋼材的化學(xué)成分對(duì)鋼材的可焊性有很大的影響。隨鋼材的含鋼材的化學(xué)成分對(duì)鋼材的可焊性有很

28、大的影響。隨鋼材的含碳量、合金元碳量、合金元素及雜質(zhì)元素含量的提高，鋼材的可焊性降低素及雜質(zhì)元素含量的提高，鋼材的可焊性降低。鋼材的含碳量超過(guò)。鋼材的含碳量超過(guò)0.250.25時(shí)，時(shí)，可焊性明顯降低；硫含量較多時(shí)，會(huì)使焊口處產(chǎn)生熱裂紋，嚴(yán)重降低焊接質(zhì)量可焊性明顯降低；硫含量較多時(shí)，會(huì)使焊口處產(chǎn)生熱裂紋，嚴(yán)重降低焊接質(zhì)量。鋼材的焊接須執(zhí)行有關(guān)規(guī)定。鋼材的焊接須執(zhí)行有關(guān)規(guī)定。 鋼鋼觀觀察察與討論與討論 (1)(1)兩種鋼材的選用兩種鋼材的選用(2)(2)兩種鋼材低溫沖擊韌性的比較兩種鋼材低溫沖擊韌性的比較討論討論 (1)(1)兩種鋼材的選用兩種鋼材的選用 請(qǐng)觀察下圖請(qǐng)觀察下圖中中、兩種低碳鋼的應(yīng)力

29、應(yīng)變曲線的差異。兩種低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線的差異。討論下述問(wèn)題：討論下述問(wèn)題： 若對(duì)于變形要求嚴(yán)格的構(gòu)件，若對(duì)于變形要求嚴(yán)格的構(gòu)件，、兩種低碳鋼選用何種更合適兩種低碳鋼選用何種更合適？ 觀觀察與討論與討論(1)(1) 討論討論 從從、兩條曲線比較可知，低碳鋼兩條曲線比較可知，低碳鋼的彈的彈性模量性模量E小于低碳鋼小于低碳鋼，也就是說(shuō)，低碳鋼，也就是說(shuō)，低碳鋼的的抗變形能力不如低碳鋼抗變形能力不如低碳鋼。對(duì)于變形要求嚴(yán)格。對(duì)于變形要求嚴(yán)格的構(gòu)件選用低碳鋼的構(gòu)件選用低碳鋼更為合適。更為合適。(2)(2)兩種鋼材低溫沖擊韌性的比較兩種鋼材低溫沖擊韌性的比較 請(qǐng)觀察下圖中請(qǐng)觀察下圖中、兩低合金鋼曲線，若

30、在東北地區(qū)，應(yīng)兩低合金鋼曲線，若在東北地區(qū)，應(yīng)選用何種鋼更有利？選用何種鋼更有利？ 討論討論(2)(2)討論討論 溫度對(duì)沖擊韌性有重大影響，當(dāng)溫度降至一定溫度對(duì)沖擊韌性有重大影響，當(dāng)溫度降至一定程度時(shí)，沖擊韌性大幅度下降而使鋼材呈脆性，此程度時(shí)，沖擊韌性大幅度下降而使鋼材呈脆性，此現(xiàn)象稱(chēng)為冷脆性。曲線中棕色段代表脆性斷裂，藍(lán)現(xiàn)象稱(chēng)為冷脆性。曲線中棕色段代表脆性斷裂，藍(lán)色段代表脆性轉(zhuǎn)變范圍，黑色段代表韌性斷裂。從色段代表脆性轉(zhuǎn)變范圍，黑色段代表韌性斷裂。從上圖中可知，低合金鋼上圖中可知，低合金鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度低于的脆性轉(zhuǎn)變溫度低于，即說(shuō)明鋼材的低溫沖擊韌性較好。東北地區(qū)冬季氣即說(shuō)明鋼材的低溫沖擊

31、韌性較好。東北地區(qū)冬季氣溫低，主要考慮低溫沖擊韌性問(wèn)題，選用溫低，主要考慮低溫沖擊韌性問(wèn)題，選用更有利。更有利。 影響鋼材的沖擊韌性還有許多因素，例如，鋼中磷、影響鋼材的沖擊韌性還有許多因素，例如，鋼中磷、硫含量較高，存在偏析、非金屬夾雜物和焊接中形硫含量較高，存在偏析、非金屬夾雜物和焊接中形成的微裂紋等都會(huì)使沖擊韌性顯著降低成的微裂紋等都會(huì)使沖擊韌性顯著降低。 (1)(1)廣東某展覽廳網(wǎng)架倒塌廣東某展覽廳網(wǎng)架倒塌 (2)(2)鋼貯罐脆性斷裂鋼貯罐脆性斷裂 (3)(3)北海油田平臺(tái)傾覆北海油田平臺(tái)傾覆(4)(4)某運(yùn)輸廊倒塌分析某運(yùn)輸廊倒塌分析 現(xiàn)象現(xiàn)象原因分析原因分析(1)(1)廣東某展覽廳

32、網(wǎng)架倒塌廣東某展覽廳網(wǎng)架倒塌 廣東某國(guó)際展覽中心包括展廳、會(huì)議中心和一棟廣東某國(guó)際展覽中心包括展廳、會(huì)議中心和一棟16層的酒店，總建筑面積層的酒店，總建筑面積42000m2。1989年建成投入使用。年建成投入使用。1992年曾降大暴雨年曾降大暴雨，其中，其中4號(hào)展廳網(wǎng)架倒塌。號(hào)展廳網(wǎng)架倒塌。在倒塌現(xiàn)場(chǎng)在倒塌現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)大量高強(qiáng)度螺栓被拉斷或折斷發(fā)現(xiàn)大量高強(qiáng)度螺栓被拉斷或折斷，部分桿件有明顯壓，部分桿件有明顯壓屈，但未發(fā)現(xiàn)桿件拉斷及明顯頸縮現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)桿件屈，但未發(fā)現(xiàn)桿件拉斷及明顯頸縮現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)桿件與錐頭焊縫拉開(kāi)。另外，網(wǎng)架建成后多次發(fā)現(xiàn)積水現(xiàn)象，與錐頭焊縫拉開(kāi)。另外，網(wǎng)架建成后多次發(fā)現(xiàn)積水現(xiàn)

33、象，事故現(xiàn)場(chǎng)兩排水口表面均有堵塞。事故現(xiàn)場(chǎng)兩排水口表面均有堵塞。原因分析原因分析 由于由于4號(hào)展廳除承擔(dān)本身雨水外，還要承擔(dān)號(hào)展廳除承擔(dān)本身雨水外，還要承擔(dān)會(huì)議中心屋面溢流而來(lái)的雨水。由于溢流口、雨水會(huì)議中心屋面溢流而來(lái)的雨水。由于溢流口、雨水斗設(shè)置不合理，未能有效排水導(dǎo)致網(wǎng)架積水超載。斗設(shè)置不合理，未能有效排水導(dǎo)致網(wǎng)架積水超載。 所受拉力超過(guò)高強(qiáng)度螺栓的極限承載力而被拉所受拉力超過(guò)高強(qiáng)度螺栓的極限承載力而被拉斷斷，高強(qiáng)度螺栓安全度低于桿件安全度高強(qiáng)度螺栓安全度低于桿件安全度，其安全度，其安全度不足。不足。 現(xiàn)象現(xiàn)象原因分析原因分析鋼貯罐脆性斷裂鋼貯罐脆性斷裂 1989年年1月月22日，內(nèi)蒙古

34、某糖廠一個(gè)直徑為日，內(nèi)蒙古某糖廠一個(gè)直徑為20m，高，高為為15.76 m的剛交工驗(yàn)收不久的廢糖蜜鋼貯罐發(fā)生斷裂。的剛交工驗(yàn)收不久的廢糖蜜鋼貯罐發(fā)生斷裂。破壞過(guò)程呈突發(fā)性，沒(méi)有任何先兆，非常迅速。破壞時(shí)破壞過(guò)程呈突發(fā)性，沒(méi)有任何先兆，非常迅速。破壞時(shí)罐內(nèi)糖蜜貯量為罐內(nèi)糖蜜貯量為4027t，不僅未達(dá)到設(shè)計(jì)貯量，不僅未達(dá)到設(shè)計(jì)貯量，還還低于試低于試用期間曾達(dá)到的用期間曾達(dá)到的4559t水平，罐體內(nèi)應(yīng)力并不太高，距鋼水平，罐體內(nèi)應(yīng)力并不太高，距鋼材屈服強(qiáng)度相差較遠(yuǎn)，地震和人為破壞及廢糖蜜自燃爆材屈服強(qiáng)度相差較遠(yuǎn)，地震和人為破壞及廢糖蜜自燃爆炸的因素可排除，請(qǐng)分析鋼貯罐發(fā)生斷裂的原因。炸的因素可排除，

35、請(qǐng)分析鋼貯罐發(fā)生斷裂的原因。原因分析原因分析 韌性斷裂在發(fā)生前有明顯預(yù)兆，而脆性斷裂是突發(fā)韌性斷裂在發(fā)生前有明顯預(yù)兆，而脆性斷裂是突發(fā)性的。經(jīng)調(diào)查表明，其裂口特征：罐體下部第性的。經(jīng)調(diào)查表明，其裂口特征：罐體下部第1、2層母材層母材撕裂，斷口呈顆粒狀，人字形紋尖端朝上，呈脆性斷裂。撕裂，斷口呈顆粒狀，人字形紋尖端朝上，呈脆性斷裂。對(duì)鋼材材質(zhì)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)部分鋼板含碳量和含硫量較高，對(duì)鋼材材質(zhì)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)部分鋼板含碳量和含硫量較高，降低了鋼材的塑性和可焊性，其常溫沖擊韌性比規(guī)定值偏降低了鋼材的塑性和可焊性，其常溫沖擊韌性比規(guī)定值偏低，故該鋼材易出現(xiàn)脆性斷裂。且焊接質(zhì)量差，綜合分析低，故該鋼材易

36、出現(xiàn)脆性斷裂。且焊接質(zhì)量差，綜合分析可知，罐體破壞的根源是焊接質(zhì)量低而導(dǎo)致的低溫脆性斷可知，罐體破壞的根源是焊接質(zhì)量低而導(dǎo)致的低溫脆性斷裂。對(duì)接焊縫中大量未焊透部位如同張開(kāi)型的焊接裂紋，裂。對(duì)接焊縫中大量未焊透部位如同張開(kāi)型的焊接裂紋，在罐壁環(huán)向拉力的作用下，能引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中，成為在罐壁環(huán)向拉力的作用下，能引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中，成為罐體斷裂的引發(fā)點(diǎn)。在荷載變化、應(yīng)力集中、殘余應(yīng)力和罐體斷裂的引發(fā)點(diǎn)。在荷載變化、應(yīng)力集中、殘余應(yīng)力和溫差應(yīng)力的作用下，裂紋會(huì)緩慢擴(kuò)展。而鋼材的韌性較差，溫差應(yīng)力的作用下，裂紋會(huì)緩慢擴(kuò)展。而鋼材的韌性較差，不能阻止裂紋的擴(kuò)展，最后達(dá)到臨界值而突然斷裂。不能阻止裂紋的

37、擴(kuò)展，最后達(dá)到臨界值而突然斷裂。 現(xiàn)象現(xiàn)象原因分析原因分析北海油田平臺(tái)傾覆北海油田平臺(tái)傾覆 1980年年3月月27日，北海愛(ài)科菲斯科油田的日，北海愛(ài)科菲斯科油田的A.L.基爾基爾蘭德號(hào)平臺(tái)突然從水下深部傳來(lái)一次振動(dòng)蘭德號(hào)平臺(tái)突然從水下深部傳來(lái)一次振動(dòng)，緊接著一，緊接著一聲巨響，平臺(tái)立即傾斜，短時(shí)間內(nèi)翻于海中，致使聲巨響，平臺(tái)立即傾斜，短時(shí)間內(nèi)翻于海中，致使23人喪生，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。人喪生，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。原因分析原因分析 現(xiàn)代海洋鋼結(jié)構(gòu)如移動(dòng)式鉆井平臺(tái)，特別是固定式現(xiàn)代海洋鋼結(jié)構(gòu)如移動(dòng)式鉆井平臺(tái)，特別是固定式樁基平臺(tái)，在惡劣的海洋環(huán)境中受風(fēng)浪和海流的長(zhǎng)期反樁基平臺(tái)，在惡劣的海洋環(huán)境中

38、受風(fēng)浪和海流的長(zhǎng)期反復(fù)作用和沖擊振動(dòng)；在嚴(yán)寒海域長(zhǎng)期受流冰等隨海潮對(duì)復(fù)作用和沖擊振動(dòng)；在嚴(yán)寒海域長(zhǎng)期受流冰等隨海潮對(duì)平臺(tái)的沖擊碰撞；另外平臺(tái)的沖擊碰撞；另外,低溫作用以及海水腐蝕介質(zhì)的作低溫作用以及海水腐蝕介質(zhì)的作用等都給鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)帶來(lái)極為不利的影響。突出問(wèn)題就用等都給鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)帶來(lái)極為不利的影響。突出問(wèn)題就是 海 洋 鋼 結(jié) 構(gòu) 的 脆 性 斷 裂 和 疲 勞 破 壞 。是 海 洋 鋼 結(jié) 構(gòu) 的 脆 性 斷 裂 和 疲 勞 破 壞 。 上述事故的調(diào)查分析顯示，事故原因是撐竿中水聲器上述事故的調(diào)查分析顯示，事故原因是撐竿中水聲器支座疲勞裂紋萌生、擴(kuò)展，導(dǎo)致?lián)胃脱杆贁嗔?。由于撐支座疲勞裂紋萌生

39、、擴(kuò)展，導(dǎo)致?lián)胃脱杆贁嗔?。由于撐竿斷裂，使相鄰竿斷裂，使相?個(gè)支桿過(guò)載而破壞，接著所支撐的承重個(gè)支桿過(guò)載而破壞，接著所支撐的承重腳 柱 破 壞 ， 使 平 臺(tái)腳 柱 破 壞 ， 使 平 臺(tái) 2 0 m i n 內(nèi) 全 部 傾 覆 。內(nèi) 全 部 傾 覆 ?，F(xiàn)象現(xiàn)象原因分析原因分析某運(yùn)輸廊倒塌分析某運(yùn)輸廊倒塌分析 某燒結(jié)礦倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸廊道于某燒結(jié)礦倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸廊道于1965年年1月發(fā)生倒塌。事月發(fā)生倒塌。事故發(fā)生時(shí)室外氣溫為故發(fā)生時(shí)室外氣溫為36左右。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及取樣試驗(yàn)左右。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及取樣試驗(yàn)可知所用的沸騰鋼含碳可知所用的沸騰鋼含碳0.230.25，含硫，含硫0.06，焊，焊接質(zhì)量差。請(qǐng)分析事故原因

40、。接質(zhì)量差。請(qǐng)分析事故原因。原因分析原因分析 原因之一是所使用的鋼材不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)生脆原因之一是所使用的鋼材不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)生脆性斷裂。性斷裂。所用鋼材含碳量及含硫量均超過(guò)用于焊接結(jié)構(gòu)所用鋼材含碳量及含硫量均超過(guò)用于焊接結(jié)構(gòu)鋼材的要求鋼材的要求，即含碳不超過(guò)，即含碳不超過(guò)0.22，含硫量不超過(guò)，含硫量不超過(guò)0.055 。硫的析出集中點(diǎn)正是弦桿鋼發(fā)生脆性破壞的部位硫的析出集中點(diǎn)正是弦桿鋼發(fā)生脆性破壞的部位。 原因之二是斷裂處焊縫低劣，以及焊接接縫處有應(yīng)力原因之二是斷裂處焊縫低劣，以及焊接接縫處有應(yīng)力集中現(xiàn)象，助長(zhǎng)了此桁架的斷裂破壞。經(jīng)檢查，多處焊集中現(xiàn)象，助長(zhǎng)了此桁架的斷裂破壞。經(jīng)檢查，多

41、處焊縫明顯未焊透，有焊瘤縫明顯未焊透，有焊瘤、夾雜缺陷，焊接質(zhì)量差。夾雜缺陷，焊接質(zhì)量差。 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)3.1 3.1 鋼材的晶體結(jié)構(gòu)鋼材的晶體結(jié)構(gòu) 3.2 3.2 鋼材的基本晶體組織鋼材的基本晶體組織3.3 3.3 鋼材的成分對(duì)性能的影響鋼材的成分對(duì)性能的影響 除鐵、碳外，鋼材在冶煉過(guò)程中會(huì)從原料、燃除鐵、碳外，鋼材在冶煉過(guò)程中會(huì)從原料、燃料中引入一些的其他元素。鋼材的成分對(duì)性能有重要料中引入一些的其他元素。鋼材的成分對(duì)性能有重要影響。影響。這些成分可分為兩類(lèi)：這些成分可分為兩類(lèi)： 一類(lèi)能改善優(yōu)化鋼材的性能稱(chēng)為合金元素，主要有一類(lèi)能改善優(yōu)化鋼材的性能稱(chēng)為合金元素，主要有Si、Mn、Ti、

42、V、Nb等；等； 另一類(lèi)能劣化鋼材的性能，屬鋼材的雜質(zhì)，主要有另一類(lèi)能劣化鋼材的性能，屬鋼材的雜質(zhì)，主要有氧、硫、氮、磷等。氧、硫、氮、磷等。 討論討論(1) (1) 碳是決定鋼材性質(zhì)的主要元素碳是決定鋼材性質(zhì)的主要元素。鋼材隨含碳量的增鋼材隨含碳量的增加，強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性相應(yīng)降低。加，強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性相應(yīng)降低。 鐵碳合金的含碳量與晶體組織及性能之間的關(guān)系鐵碳合金的含碳量與晶體組織及性能之間的關(guān)系 2 2） 硫硫-能使鋼材產(chǎn)生熱脆性，降低鋼材的熱能使鋼材產(chǎn)生熱脆性，降低鋼材的熱加工與可焊性；加工與可焊性；3 3 ）氧、氧、-降低鋼材的力學(xué)性質(zhì)，嚴(yán)重影響了鋼材的降

43、低鋼材的力學(xué)性質(zhì)，嚴(yán)重影響了鋼材的韌性，并能促進(jìn)時(shí)效，降低鋼材的可焊性韌性，并能促進(jìn)時(shí)效，降低鋼材的可焊性；4 4 ）錳、硅）錳、硅-為脫氧而有意加入的元素，能顯著提高為脫氧而有意加入的元素，能顯著提高鋼材的強(qiáng)度，對(duì)塑性與韌性的影響不是很大。鋼材的強(qiáng)度，對(duì)塑性與韌性的影響不是很大。5 5）磷磷-使鋼材的抗拉強(qiáng)度提高，塑性和韌性下降，能顯使鋼材的抗拉強(qiáng)度提高，塑性和韌性下降，能顯著增加鋼材的冷脆性，降低鋼材的可焊性；著增加鋼材的冷脆性，降低鋼材的可焊性；化學(xué)元素化學(xué)元素強(qiáng)度強(qiáng)度硬度硬度塑性塑性韌性韌性可焊性可焊性其他其他碳（碳（C C）1% 1%1%冷脆性冷脆性錳（錳（MnMn） 脫氧、硫劑脫氧

44、、硫劑鈦（鈦（TiTi）強(qiáng)脫氧劑強(qiáng)脫氧劑釩（釩（V)V)時(shí)效時(shí)效磷（磷（P P）偏析、冷脆偏析、冷脆氮（氮（N N）冷脆性冷脆性硫（硫（S S）氧（氧（O O）化學(xué)元素對(duì)鋼材性能的影響化學(xué)元素對(duì)鋼材性能的影響 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí) 2.4.1 2.4.1 冷加工強(qiáng)化冷加工強(qiáng)化2.4.2 2.4.2 時(shí)效處理時(shí)效處理2.4.3 2.4.3 熱處理熱處理 將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋使其產(chǎn)生塑將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋使其產(chǎn)生塑性變形，從而提高屈服強(qiáng)度，降低塑性韌性，這個(gè)過(guò)程性變形，從而提高屈服強(qiáng)度，降低塑性韌性，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為冷加工強(qiáng)化處理。稱(chēng)為冷加工強(qiáng)化處理。 建筑工程中大量使用的鋼筋

45、采用冷加工強(qiáng)化建筑工程中大量使用的鋼筋采用冷加工強(qiáng)化具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。冷拔鋼絲的屈服點(diǎn)可提高冷拔鋼絲的屈服點(diǎn)可提高40406060v可適當(dāng)減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)截面可適當(dāng)減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)截面v減小混凝土中配筋數(shù)量減小混凝土中配筋數(shù)量從而達(dá)到節(jié)約從而達(dá)到節(jié)約鋼材的目的鋼材的目的 一、冷加工一、冷加工冷拉原理冷拉原理：變形硬化變形硬化：鋼筋內(nèi)部晶格滑移，引起屈服強(qiáng)度提高，塑性、彈性模：鋼筋內(nèi)部晶格滑移，引起屈服強(qiáng)度提高，塑性、彈性模量降低量降低時(shí)效硬化時(shí)效硬化：內(nèi)部組織調(diào)整，內(nèi)應(yīng)力會(huì)促使鋼筋內(nèi)部組織調(diào)整，屈服：內(nèi)部組織調(diào)整，內(nèi)應(yīng)力會(huì)促使鋼筋內(nèi)部組織調(diào)整，屈服強(qiáng)度進(jìn)一步提

46、高強(qiáng)度進(jìn)一步提高1、冷拉冷拉：在常溫下以超過(guò)鋼筋的屈服：在常溫下以超過(guò)鋼筋的屈服強(qiáng)度的拉應(yīng)力拉伸鋼筋，使鋼筋產(chǎn)強(qiáng)度的拉應(yīng)力拉伸鋼筋，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，以提高強(qiáng)度，節(jié)約鋼生塑性變形，以提高強(qiáng)度，節(jié)約鋼材材特點(diǎn)：只能提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，抗特點(diǎn)：只能提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度不變壓強(qiáng)度不變 2 2、冷拔、冷拔使直徑使直徑6-10mm6-10mm的光圓鋼筋通過(guò)特制的鎢合金拔絲模使鋼筋產(chǎn)生塑的光圓鋼筋通過(guò)特制的鎢合金拔絲模使鋼筋產(chǎn)生塑性變性，以改變其物理力學(xué)性能。性變性，以改變其物理力學(xué)性能。橫向壓縮，縱向拉伸橫向壓縮，縱向拉伸抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、硬度提高，塑性降低，無(wú)明顯的屈服點(diǎn)抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度

47、、硬度提高，塑性降低，無(wú)明顯的屈服點(diǎn) 時(shí)效處理時(shí)效處理： 將冷加工處理后的鋼筋，在常溫下存放將冷加工處理后的鋼筋，在常溫下存放1520 d，或加，或加熱至熱至100200 后保持一定時(shí)間（后保持一定時(shí)間（23 h），其屈服強(qiáng)），其屈服強(qiáng)度進(jìn)一步提高，且抗拉強(qiáng)度也提高，同時(shí)塑性和韌性也度進(jìn)一步提高，且抗拉強(qiáng)度也提高，同時(shí)塑性和韌性也進(jìn)一步降低，彈性模量則基本恢復(fù)。進(jìn)一步降低，彈性模量則基本恢復(fù)。方法：方法：（1）在常溫下存放）在常溫下存放1520 d，稱(chēng)為自然時(shí)效，適合用于，稱(chēng)為自然時(shí)效，適合用于低強(qiáng)度鋼筋；低強(qiáng)度鋼筋；（2）加熱至加熱至100200 后保持一定時(shí)間（后保持一定時(shí)間（23 h），

48、稱(chēng)），稱(chēng)人工時(shí)效，適合于高強(qiáng)鋼筋。人工時(shí)效，適合于高強(qiáng)鋼筋。 熱處理是將鋼材按規(guī)定的溫度制度，進(jìn)行加熱、保熱處理是將鋼材按規(guī)定的溫度制度，進(jìn)行加熱、保溫和冷卻處理，溫和冷卻處理，以改變其晶格組織以改變其晶格組織，得到所需要的性能，得到所需要的性能的一種工藝。的一種工藝。 熱處理包括熱處理包括淬火淬火、回火、回火、退火退火和和正火正火，見(jiàn)下圖，見(jiàn)下圖。 鋼的熱處理工藝鋼的熱處理工藝 觀觀察與討論與討論討論討論 冷加工強(qiáng)化與時(shí)效處理的機(jī)理冷加工強(qiáng)化與時(shí)效處理的機(jī)理 請(qǐng)觀察下圖鋼筋的應(yīng)力請(qǐng)觀察下圖鋼筋的應(yīng)力- - -應(yīng)變曲線，并討論冷應(yīng)變曲線，并討論冷加工強(qiáng)化與時(shí)效處理的機(jī)理。加工強(qiáng)化與時(shí)效處理的機(jī)

49、理。 鋼筋冷拉時(shí)效后應(yīng)力鋼筋冷拉時(shí)效后應(yīng)力-應(yīng)變圖的變化應(yīng)變圖的變化 討論討論 從上圖可見(jiàn)從上圖可見(jiàn)，將鋼筋冷拉至強(qiáng)化階段的，將鋼筋冷拉至強(qiáng)化階段的K點(diǎn)，然后點(diǎn)，然后卸荷，則產(chǎn)生塑性變形，若立即受拉，鋼筋的應(yīng)力卸荷，則產(chǎn)生塑性變形，若立即受拉，鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變應(yīng)變曲線將沿曲線將沿OKCD發(fā)展至破壞。這時(shí)，鋼筋在原來(lái)屈服階發(fā)展至破壞。這時(shí)，鋼筋在原來(lái)屈服階段不再出現(xiàn)屈服現(xiàn)象，屈服點(diǎn)由段不再出現(xiàn)屈服現(xiàn)象，屈服點(diǎn)由B點(diǎn)提高到點(diǎn)提高到K點(diǎn)，但抗拉點(diǎn)，但抗拉強(qiáng)度基本不變，塑性和韌性降低，彈性模量降低。冷加強(qiáng)度基本不變，塑性和韌性降低，彈性模量降低。冷加工強(qiáng)化的原因是冷拉至工強(qiáng)化的原因是冷拉至K點(diǎn)時(shí)，塑性

50、變形造成滑移面內(nèi)點(diǎn)時(shí)，塑性變形造成滑移面內(nèi)晶格歪扭，畸變加劇，阻礙了進(jìn)一步滑移，提高了抵抗晶格歪扭，畸變加劇，阻礙了進(jìn)一步滑移，提高了抵抗變形的能力。同時(shí)，變形的能力。同時(shí)，由于由于塑性變形中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使塑性變形中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使鋼材彈性模量降低。鋼材彈性模量降低。工程實(shí)例分析工程實(shí)例分析鋼結(jié)構(gòu)吊車(chē)梁發(fā)現(xiàn)裂紋鋼結(jié)構(gòu)吊車(chē)梁發(fā)現(xiàn)裂紋 現(xiàn)象現(xiàn)象原因分析原因分析 某廠氣輪車(chē)間吊車(chē)梁為鋼結(jié)構(gòu)，建成后質(zhì)量檢查發(fā)某廠氣輪車(chē)間吊車(chē)梁為鋼結(jié)構(gòu)，建成后質(zhì)量檢查發(fā)現(xiàn)有許多裂紋。分布于上、下翼緣最多，腹板處較少；現(xiàn)有許多裂紋。分布于上、下翼緣最多，腹板處較少；加勁筋上無(wú)裂紋，加勁板與梁翼或腹板之間的焊縫及附加勁筋

51、上無(wú)裂紋，加勁板與梁翼或腹板之間的焊縫及附近亦未發(fā)現(xiàn)裂紋。裂紋深度經(jīng)鏟后，用深度計(jì)復(fù)測(cè)，大近亦未發(fā)現(xiàn)裂紋。裂紋深度經(jīng)鏟后，用深度計(jì)復(fù)測(cè)，大多數(shù)的深度為多數(shù)的深度為12 mm，少量紋深達(dá)，少量紋深達(dá)3 mm。此批構(gòu)件鋼。此批構(gòu)件鋼材雜質(zhì)含量遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；環(huán)境溫度正常；工程材雜質(zhì)含量遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；環(huán)境溫度正常；工程尚未使用；構(gòu)件運(yùn)輸安裝過(guò)程未被撞擊；裂紋部位遠(yuǎn)離尚未使用；構(gòu)件運(yùn)輸安裝過(guò)程未被撞擊；裂紋部位遠(yuǎn)離焊接影響區(qū)。焊接影響區(qū)。原因分析原因分析 經(jīng)研究獲悉：在生產(chǎn)鋼材時(shí)，由于片面追求速度，經(jīng)研究獲悉：在生產(chǎn)鋼材時(shí)，由于片面追求速度，鑄鋼時(shí)剛澆好的鋼錠僅冷卻至鑄鋼時(shí)剛澆好的鋼錠僅冷卻

52、至400 500 就拆模，未就拆模，未檢查與清理即送至升溫軋鋼，軋制時(shí)鋼板溫度還在檢查與清理即送至升溫軋鋼，軋制時(shí)鋼板溫度還在300 以上，就送去結(jié)構(gòu)加工廠下料制作，以上，就送去結(jié)構(gòu)加工廠下料制作，鋼板冷卻至鋼板冷卻至50 左右時(shí)，已有裂紋。即鋼錠溫差過(guò)大，導(dǎo)致鋼材表面存左右時(shí)，已有裂紋。即鋼錠溫差過(guò)大，導(dǎo)致鋼材表面存在大量微裂紋，經(jīng)加熱軋壓，裂紋不能閉合消失；由于在大量微裂紋，經(jīng)加熱軋壓，裂紋不能閉合消失；由于鋼錠是多邊形，鋼錠是多邊形，故所軋制的鋼板上下兩面有裂紋故所軋制的鋼板上下兩面有裂紋。而加而加勁板為另外采購(gòu)的鋼板，故未發(fā)現(xiàn)裂紋勁板為另外采購(gòu)的鋼板，故未發(fā)現(xiàn)裂紋。 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)

53、5.1 5.1 建筑常用鋼種建筑常用鋼種5.2 5.2 鋼結(jié)構(gòu)用鋼鋼結(jié)構(gòu)用鋼 5.3 5.3 混凝土結(jié)構(gòu)用鋼混凝土結(jié)構(gòu)用鋼 5.4 5.4 鋁合金鋁合金 一、碳素結(jié)構(gòu)鋼一、碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB700-2006GB700-2006）1 1、牌號(hào)牌號(hào)：以屈服點(diǎn)等級(jí)劃分成五個(gè)牌號(hào)，其表示方法為：以屈服點(diǎn)等級(jí)劃分成五個(gè)牌號(hào)，其表示方法為： Q235AF屈服屈服QU屈服強(qiáng)度值屈服強(qiáng)度值質(zhì)量質(zhì)量等級(jí)等級(jí)脫氧脫氧程度程度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB700-2006GB700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼中規(guī)定，牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、中規(guī)定，牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法等四部分按順序組成。

54、其中以屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法等四部分按順序組成。其中以“Q”Q”代表屈服點(diǎn)；屈服點(diǎn)數(shù)值共分代表屈服點(diǎn)；屈服點(diǎn)數(shù)值共分195 MPa195 MPa、215 MPa215 MPa、235 MPa235 MPa、255 MPa255 MPa和和275 MPa275 MPa五種；質(zhì)量等級(jí)以硫、磷等雜質(zhì)含量由多到少，分別為五種；質(zhì)量等級(jí)以硫、磷等雜質(zhì)含量由多到少，分別為A A、B B、C C、D D符號(hào)表示；脫氧方法以符號(hào)表示；脫氧方法以F F表示沸騰鋼、表示沸騰鋼、b b表示半鎮(zhèn)靜鋼、表示半鎮(zhèn)靜鋼、Z Z、TZTZ表示鎮(zhèn)靜表示鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，Z Z和和TZTZ在鋼的牌號(hào)

55、中予以省略。隨著牌號(hào)的增大，對(duì)鋼在鋼的牌號(hào)中予以省略。隨著牌號(hào)的增大，對(duì)鋼材屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的要求增大，對(duì)拉長(zhǎng)率的要求降低。材屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的要求增大，對(duì)拉長(zhǎng)率的要求降低。 2 2、 技術(shù)性能技術(shù)性能隨著牌號(hào)的增大，其含碳量增加，強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低隨著牌號(hào)的增大，其含碳量增加，強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低，冷彎性能逐漸變差。同一鋼號(hào)內(nèi)質(zhì)量等級(jí)越高，鋼材的質(zhì)量，冷彎性能逐漸變差。同一鋼號(hào)內(nèi)質(zhì)量等級(jí)越高，鋼材的質(zhì)量越好，如越好，如Q235CQ235C、Q235DQ235D級(jí)優(yōu)于級(jí)優(yōu)于Q235AQ235A、Q235BQ235B級(jí)。級(jí)。具體力學(xué)性能、工藝性能見(jiàn)表具體力學(xué)性能、工藝性能見(jiàn)表8-1

56、8-1、 8-28-2一、碳素結(jié)構(gòu)鋼一、碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB700-2006GB700-2006）3、應(yīng)用、應(yīng)用w Q195鋼鋼 強(qiáng)度不高，塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好。強(qiáng)度不高，塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好。主要用于軋制薄板和盤(pán)條主要用于軋制薄板和盤(pán)條Q215鋼鋼 用途與用途與Q195鋼基本相同，由于其強(qiáng)度稍高，還大鋼基本相同，由于其強(qiáng)度稍高，還大量用作管坯、螺栓等。量用作管坯、螺栓等。3 3、應(yīng)用、應(yīng)用 Q235Q235鋼鋼 強(qiáng)度適中，有良好的承載性，又具有較好的塑性和韌強(qiáng)度適中，有良好的承載性，又具有較好的塑性和韌性，可焊性和可加工性也好，是鋼結(jié)構(gòu)常用的牌號(hào)。性，可焊性和可加工性

57、也好，是鋼結(jié)構(gòu)常用的牌號(hào)。Q235Q235鋼大鋼大量制作成鋼筋、型鋼和鋼板用于建造房屋和橋梁等。量制作成鋼筋、型鋼和鋼板用于建造房屋和橋梁等。 Q255Q255鋼鋼 強(qiáng)度高，塑性和韌性稍差，不易冷彎加工，可焊性較強(qiáng)度高，塑性和韌性稍差，不易冷彎加工，可焊性較差。差。Q255Q255鋼的應(yīng)用范圍不如鋼的應(yīng)用范圍不如Q235Q235剛廣泛，主要用做鉚接或栓接剛廣泛，主要用做鉚接或栓接結(jié)構(gòu)，以及鋼筋混凝土的配筋。結(jié)構(gòu)，以及鋼筋混凝土的配筋。Q275Q275鋼鋼 強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性較好，但塑性、沖擊韌性和強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性較好，但塑性、沖擊韌性和可焊性差。因此，可焊性差。因此，Q275Q275

58、鋼不宜在建筑結(jié)構(gòu)中使用，主要用于制鋼不宜在建筑結(jié)構(gòu)中使用，主要用于制造軸、農(nóng)具、耐磨零件和墊板等。造軸、農(nóng)具、耐磨零件和墊板等。二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591-2008GB/T1591-2008）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是一種在碳素鋼的基礎(chǔ)上添加總量小于低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是一種在碳素鋼的基礎(chǔ)上添加總量小于5 5合金元素的鋼材，具有強(qiáng)度高，塑性和低溫沖擊韌性好、耐合金元素的鋼材，具有強(qiáng)度高，塑性和低溫沖擊韌性好、耐銹蝕等特點(diǎn)。銹蝕等特點(diǎn)。（1 1）牌號(hào)：）牌號(hào)：Q345BQ345B 以屈服點(diǎn)等級(jí)劃分為主劃分成五個(gè)牌號(hào)：以屈服點(diǎn)等級(jí)劃分為主劃分成五個(gè)牌號(hào)： 屈服點(diǎn)強(qiáng)度屈

59、服點(diǎn)強(qiáng)度質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí) 屈服點(diǎn)等級(jí)：屈服點(diǎn)等級(jí)：Q295Q295、Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420、Q460Q460 質(zhì)量等級(jí)：質(zhì)量等級(jí)： A A 、 B B、C C、D D、E E（2 2）技術(shù)性能與應(yīng)用）技術(shù)性能與應(yīng)用特點(diǎn)：較好的強(qiáng)度，且具用較好的塑性、韌性和可焊性。特點(diǎn)：較好的強(qiáng)度，且具用較好的塑性、韌性和可焊性。Q345 Q345 、Q390Q390綜合性能較好，是鋼結(jié)構(gòu)的常用牌號(hào)。綜合性能較好，是鋼結(jié)構(gòu)的常用牌號(hào)。與碳素結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235Q235相比，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼相比，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345Q345的強(qiáng)度和承載的強(qiáng)度和承載力更高，并具有良好的承

60、受動(dòng)荷載和耐疲勞性能，但價(jià)格稍高。力更高，并具有良好的承受動(dòng)荷載和耐疲勞性能，但價(jià)格稍高。用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼代替碳素結(jié)構(gòu)鋼用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼代替碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235Q235可節(jié)省鋼材可節(jié)省鋼材15%-25%15%-25%，并減輕結(jié)構(gòu)的自重。并減輕結(jié)構(gòu)的自重。用途：用途：鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，特別是大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，特別是大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁工程、承受動(dòng)力荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)度結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁工程、承受動(dòng)力荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)。 四、鋼的選用四、鋼的選用 基本要求：基本要求：q對(duì)一般結(jié)構(gòu)：具有屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率三項(xiàng)機(jī)械性能