建筑金属材料建筑钢材.ppt

第七章建筑钢材
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当钢材组分元素中含量仅次于铁元素的成分为碳时,则称为碳素钢;
当钢材组分元素中含量仅次于铁元素的成分为其他合金元素时,则称为合金钢。
(1)碳素钢——根据含碳量多少,碳素钢可分为:
①低碳钢:%以下。
②中碳钢:%~%。
③高碳钢:%。
(2)合金钢——根据合金元素的含量分:
低合金钢:合金元素总含量小于5%;
中合金钢:合金元素总含量在5%~10%之间;
高合金钢:合金元素总含量大于10%。
钢材的冶炼与分类
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根据脱氧程度的不同,浇铸的钢锭可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三种:
沸腾钢:是脱氧不完全的钢。沸腾钢中碳和有害杂质磷、硫等的偏析严重,再加上钢的致密程度较差,使它的冲击韧性和可焊性较差,特别是低温冲击韧性的降低更为显著。但成本较低。
镇静钢:是脱氧完全的钢。是质量较好的钢种,但成本较高。
半镇静钢:其脱氧程度和材质介于上述两种钢之间。

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3. 按质量(杂质含量)分类
根据钢材中所含有害杂质的多少工业用钢可分为:
(1)普通钢:含硫量≤%;含磷量≤%。
(2)优质钢:含硫量≤%;含磷量≤%。
(3)高级优质钢:含硫量≤%;含磷量≤%。
(4)特级优质钢:含硫量≤%;含磷量≤%。
在土木工程中常用的钢种是普通碳素结构钢和普通低合金结构钢。
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建筑钢材的主要技术性能
钢材的技术性质主要包括力学性能(抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等)和工艺性能(冷弯和焊接)两个方面。

反映钢材力学性能的主要技术指标有:抗拉屈服强度、抗拉极限强度、伸长率、韧性和硬度等。

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低碳钢拉伸的应力-应变曲线
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六个阶段:
(1)、比例弹性阶段
(2)、非比例弹性阶段
(3)、弹塑性阶段
(4)、塑性阶段或屈服阶段
(5)、应变强化阶段
(6)、颈缩破坏阶段
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屈服强度
中碳钢与高碳钢(硬钢)的拉伸曲线与低碳钢不同,屈服现象不明显,难以测定屈服点,%时所对应的应力值,作为硬钢的屈服强度,也称条件屈服点,用表示。
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屈强比
屈服强度和抗拉强度之比。
屈强比能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。
屈强比越小,其结构的安全可靠程度越高,不易因局部超载而造成脆性断裂而破坏;
但屈强比过小,又说明钢材强度的利用率偏低,造成钢材浪费。
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建筑钢材应具有很好的塑性。钢材的塑性通常用伸长率和断面收缩率表示。
(1)伸长率

通常以δ5和δ10分另表示L0=5d0和L0=10 d0时的伸长率。对于同一种钢材,其δ5 >δ10。
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