建筑材料與檢測 第2版 課件 7.3常用鋼材

建筑材料與檢測主編:尚敏BuildingMaterialsandTesting1鋼材的分類

2鋼材的性質(zhì)3常用鋼材5鋼筋、鋼絲、鋼絞線鋼材steelproducts4型鋼與鋼板

鋼材的檢測與維護61〖知識目標〗1.掌握鋼材的分類，掌握鋼材的技術(shù)性能。2.掌握鋼材、型鋼、鋼筋的牌號、特點與應(yīng)用。2〖技能目標〗1.會按照國家標準要求進行鋼材的檢測。根據(jù)熱軋鋼筋的性能檢測報告，會進行質(zhì)量判斷。2.能根據(jù)工程特點及要求，合理使用建筑鋼材尤其是鋼筋。3.能根據(jù)工程特點及要求，合理采取鋼材防銹蝕和防火的技術(shù)措施。3〖情感目標〗1.理解大國的鋼材情懷。2.樹立科學求實的態(tài)度。鋼材的質(zhì)量對建筑的質(zhì)量影響重大，在鋼材的檢測過程中，本著實事求是的科學態(tài)度對待檢測結(jié)果，絕對不允許弄虛作假，擔負起建筑從業(yè)人員的責任。鋼材steelproducts03節(jié)PART常用鋼材Commonsteel元素對鋼性質(zhì)的影響常用的建筑用鋼鋼材的加工方式

(1)碳是決定鋼材性能的主要元素。

隨著含碳量的增加，鋼的強度和硬度提高，塑性和韌性下降（變脆）。

(2)硅、錳

是有益元素，加入硅和碳的影響相似，可提高鋼材彈性。錳可以與鋼中有害成分形成鋼渣排出，起到脫氧、降硫的作用。

7.3.1鋼的化學成分對鋼材性能的影響

(3)硫、磷

硫不溶于鐵而以FeS的形式存在，F(xiàn)eS和Fe形成低熔點的共晶體。當鋼材溫度升至1000℃以上進行熱加工時發(fā)生脆裂。焊接與鍛造熱軋等熱加工無法進行，這種現(xiàn)象叫做熱脆性。磷能使鋼的強度、硬度提高，但顯著降低鋼材的塑性和韌性，特別是低溫狀態(tài)的沖擊韌性下降更為明顯，使鋼材容易脆裂，這種現(xiàn)象叫做冷脆性。

(4)氧、氮未除盡的氧、氮大部分以化合物的形式存在，如FeO、Fe4N等。這些非金屬化合物、夾雜物降低了鋼材的強度、冷彎性能和焊接性能。氧還使鋼的熱脆性增加，氮使冷脆性及時效敏感性增加。

(5)合金元素鈦Ti、釩V、鈮Nb

是鋼的強脫氧劑和合金元素。能改善鋼的組織、細化晶粒、改善韌性，并顯著提高強度。

化學元素對性質(zhì)的影響碳強硬脆硅與碳同錳除硫害硫熱脆性磷冷脆性合金綜合性↑7.3.2常用建筑鋼材

主要有普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，也用到優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。鋼的牌號,技術(shù)特點和應(yīng)用

普通碳素結(jié)構(gòu)鋼簡稱碳素結(jié)構(gòu)鋼，化學成分主要是鐵，其次是碳，故也稱鐵-碳合金。其含碳量小于0.24%，此外尚含有少量的硅、錳和微量的硫、磷等元素?，F(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700)具體規(guī)定了它的牌號表示方法、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等。

1）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼2.鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的品種（1）鋼材的牌號及其表示方法1）碳素結(jié)構(gòu)鋼

碳素結(jié)構(gòu)鋼，化學成分主要是鐵，其次是碳，故也稱鐵-碳合金。其含碳量小于0.24%。牌號由字母Q、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級代號、脫氧方法代號四部分組成。

Q是“屈”字漢語拼音的首位字母；

屈服點數(shù)值分為195、215、235、275；質(zhì)量等級代號有A、B、C、D，表示質(zhì)量由低到高；脫氧方法代號有F、Z、TZ，分別表示沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼。

其中代號Z、TZ可以省略不寫。鋼結(jié)構(gòu)一般常采用Q235鋼，分為A、B、C、D四級，

A、B兩級有沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼和鎮(zhèn)靜鋼，C級全部為鎮(zhèn)靜鋼，D級全部為特殊鎮(zhèn)靜鋼。如

Q235AF代表屈服強度為235N/mm2，質(zhì)量A級，沸騰鋼。

Q275—B表示屈服強度為275MPa，質(zhì)量等級為B級的鎮(zhèn)靜鋼。

碳素結(jié)構(gòu)鋼隨牌號的增大，含碳量增加，其強度和硬度提高，塑性和韌性降低，冷彎性能逐漸變差。

Q195、Q215號鋼強度低，塑性和韌性較好，易于冷加工，常用于軋制薄板和盤條，制造鋼釘、鉚釘、螺栓及鐵絲等。Q215號鋼經(jīng)冷加工后可代替Q235號鋼使用。碳素結(jié)構(gòu)鋼的選用

Q235號鋼是建筑工程中應(yīng)用最廣泛的鋼，屬低碳鋼，具有較高的強度，良好的塑性、韌性及可焊性，綜合性能好，能滿足一般鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土用鋼要求，且成本較低，大量被用作軋制各種型鋼、鋼板及鋼筋。

Q275號鋼強度較高，但塑性、韌性較差，可焊性也差，不易焊接和冷彎加工，可用于軋制鋼筋、作螺栓配件等，更多用于機械零件和工具等。在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上，添加少量的硅、錳、釩、鈦、鈮、鉻、鎳及稀土元素。其目的是為了提高鋼的屈服強度、抗拉強度、耐磨性、耐蝕性及耐低溫性能等。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼綜合性能較為理想，與使用碳素鋼相比，可節(jié)約鋼材20%~30%，但成本并不很高。2）低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼2）低合金高強結(jié)構(gòu)鋼添加少量的硅、錳、釩、鈦、鈮、鉻、鎳及稀土元素。其目的是為了提高鋼的屈服強度、抗拉強度、耐磨性、耐蝕性及耐低溫性能，綜合性能較為理想，可節(jié)約鋼材20%~30%，但價格并不很高。均為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼。

牌號有Q、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級三部分。

Q是“屈”字漢語拼音的首字母；

屈服點數(shù)值分為390、420、460、500、550、620、690

MPa七個牌號；質(zhì)量等級代號有A、B、C、D、E，表示質(zhì)量由低到高；脫氧方法一般為Z、TZ，代號省略不寫。Q390E代表屈服強度為390N/mm2的質(zhì)量E級低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。3、優(yōu)質(zhì)碳素鋼表示方法：含碳量萬分之幾另外：Mn表示錳含量較高

如45表示含碳萬分之45，即0.45%。

35Mn代表平均含碳量在0.35%，含錳稍高的優(yōu)質(zhì)鋼。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼有28個牌號：低碳鋼08、10、15、15Mn、20、20Mn、25、25Mn等；中碳鋼30、30Mn、35、35Mn、40、40Mn、45、45Mn、50、50Mn、55、60、60Mn等；高碳鋼65、65Mn、70、70Mn、75、80、85等。應(yīng)用：高強螺栓、優(yōu)質(zhì)型鋼、預(yù)應(yīng)力砼用鋼絲、鋼絞線、錨具。例如：用于高強度、受強烈沖擊荷載作用的部位。中碳鋼制作高強螺栓、錨具。高碳鋼制作鋼軌、高強鋼絲和鋼絞線。4、優(yōu)質(zhì)合金鋼

表示方法：含碳量萬分之幾

另外說明合金元素種類及含量

例如20CrNi3表示含碳0.20%

含鉻1%左右

鎳3%左右A表示高級優(yōu)質(zhì)鋼E表示特級優(yōu)質(zhì)鋼練習Q235-BFQ345-D5035Mn38Cr3MoWVA屈服強度235兆帕、質(zhì)量B級沸騰鋼含碳0.38%，含3%鉻，含1%的鉬、鎢、釩高級優(yōu)質(zhì)合金鋼屈服強度345兆帕、質(zhì)量D級、低合金高強鎮(zhèn)靜鋼含碳0.5%的優(yōu)質(zhì)鋼含碳0.35%、含錳稍高的優(yōu)質(zhì)鋼

鋼材的加工方式有熱加工和冷加工。

1）熱加工主要有熱軋、熱處理等。熱軋是在紅熱高溫情況下用軋輥進行擠壓，得到鋼板或鋼筋等成品熱處理是指正火、回火、淬火、退火等四種處理，7.3.3鋼材的加工方式圖7-20熱軋

鋼材經(jīng)冷加工產(chǎn)生一定塑性變形后，其屈服強度、硬度提高，而塑性、韌性及彈性模量降低，