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建筑金属材料
建筑钢材
可用作主要的结构材料、也可以用作连接材料、围护材料和饰面材料等。
优点: 高的抗拉强度
易于加工成板材、型材和线材
良好的焊接和铆接性能缺点:
易锈蚀、维护费用高
耐火性差
生产能耗大
建筑钢材基本知识
一、铁的概念
定义:将铁矿石在高炉内熔炼,并以碳还原其中的氧化铁而得到含碳量大于2%的铁碳合金,称为生铁。
根据碳与铁的结合形态分为:白口铁与灰口铁。灰口铁也称为铸铁。
用途:在建筑工程中,铸铁主要用来铸造上、下水管,连接件,窑井和排水沟盖等。
二、钢的概念
炼钢的原理——将熔融的生铁进行氧化,使碳的含量降低到一定限度,同时把其它杂质的含量也降低到容许的范围内。
即:含碳量在2%以下,有害杂质含量较少的Fe—C合金称为钢主要炼钢方法:空气转炉炼钢法
氧气转炉炼钢法
平炉炼钢法
电炉炼钢法依据脱氧程度:沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。
钢材的加工
目的:通过压力加工,去除铸锭过程中所出现的偏析、气泡、晶粒粗大、组织不致密等缺陷。
分: 热加工——将钢锭加热至呈塑性状态,再施加压力改变其形状,并使钢锭内部气泡焊合、疏松组织密实。
钢锭——型钢、钢筋
冷加工——是指钢材在常温下进行的压力加工。如冷拉、冷拔、冷扭。冲压和挤压等。
钢材的分类
Ⅰ按化学成分:
低碳钢(含C量<%)
碳素钢中碳钢(%~%) 高碳钢(含C量>%)
低合金钢(合金元素总量<5%)
合金钢中合金钢(合金元素总量5~10%) 高合金钢(合金元素总量>10%)
建筑工程中,钢结构用钢和钢筋混凝土结构钢,主要是非合金钢中的低碳钢,及低合金钢加工成的产
钢的分类
Ⅱ按质量分:
普通碳素钢、非合金和低合金钢、优质碳素钢、特殊碳素钢优质质量、特殊质量
建筑工程中主要应用的是普通质量和优质的碳素钢和低合金钢。
钢的分类
Ⅲ按用途分:
结构钢、工具钢、特殊钢
建筑工程中使用的结构钢包括普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金高强度结构钢。
建筑钢材的主要技术性质
包括:
拉伸性能、冲击韧性、力学性质、疲劳强度、硬度、冷弯性能、工艺性能、冷加工性能、焊接性能
Ⅰ弹性阶段(OA段)
弹性极限,用p表示。
此阶段应力与应变成正比,其比值为常数,即弹性模量,用E表示, /= E。弹性模量反映了钢材抵抗变形的能力。它是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。
常用低碳钢的弹性模量E = (~)105 MPa,p = 180~200MPa。