第二章 鋼結(jié)構(gòu)材料

1、本文由bzhzhg123貢獻ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。第2章鋼結(jié)構(gòu)材料21概述22鋼材的生產(chǎn)23鋼材的主要性能24各種因素對鋼材性能的影響25鋼材的疲勞26建筑用鋼的種類、規(guī)格和選用建筑用鋼的種類、第2章鋼結(jié)構(gòu)材料21概述1）有較高的強度，屈強比滿足要求，保證安全儲備）有較高的強度，屈強比滿足要求，2）有足夠的變形能力）塑性破壞前有預兆，能內(nèi)力重分布塑性破壞前有預兆，破壞前有預兆

2、韌性在動載下破壞能吸收較大能量韌性在動載下破壞能吸收較大能量3）有良好的加工性能，適應冷熱加工，有良好的可焊性）有良好的加工性能，適應冷熱加工，4）適應低溫、有害介質(zhì)侵蝕及承受疲勞荷載，這方面能力）適應低溫、有害介質(zhì)侵蝕及承受疲勞荷載，視具體結(jié)構(gòu)而定；視具體結(jié)構(gòu)而定；5）易生產(chǎn)、價格便宜。）易生產(chǎn)、價格便宜?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB500172002)推薦的普通碳素鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》推薦的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼鋼和低

3、合金高強度結(jié)構(gòu)鋼Q345、Q390及Q420是結(jié)構(gòu)鋼鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼、及是符合上述要求。符合上述要求。21概述22鋼材的生產(chǎn)鋼材的生產(chǎn)分為煉鐵、鋼材的生產(chǎn)分為煉鐵、煉鋼和軋制2.2.1鋼材的冶煉一.煉鐵二.煉鋼碳素鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼常用的煉鋼爐有三種形式：轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐。常用的煉鋼爐有三種形式：轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐。電爐煉鋼煉成的鋼質(zhì)量好。電爐煉鋼煉成的鋼質(zhì)量好。耗電量大，成本高。耗電量大，成本高。轉(zhuǎn)爐煉鋼是利用高壓空氣或氧氣氧氣

4、頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼中有害元素和雜質(zhì)少，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼中有害元素和雜質(zhì)少，生產(chǎn)周期短，效率高、質(zhì)量好、成本低。期短，效率高、質(zhì)量好、成本低。22鋼材的生產(chǎn)22鋼材的生產(chǎn)22鋼材的生產(chǎn)平爐煉鋼，平爐的原料廣泛，容積大，平爐煉鋼，平爐的原料廣泛，容積大，產(chǎn)量冶煉工藝簡單，化學成分易于控制，高，冶煉工藝簡單，化學成分易于控制，煉出的鋼質(zhì)量優(yōu)良。出的鋼質(zhì)量優(yōu)良。平爐煉鋼周期長，效率低，成本高。平爐煉鋼周期長，效率低，成本高。22鋼材的生產(chǎn)三.

5、鋼材的澆注和脫氧按脫氧的方法和程度的不同，按脫氧的方法和程度的不同，碳素結(jié)構(gòu)鋼可分為沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼4沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼4類。沸騰鋼采用脫氧能力較弱的作脫氧劑，脫氧不完全。采用脫氧能力較弱的錳沸騰鋼采用脫氧能力較弱的錳作脫氧劑，脫氧不完全。鋼材中留有較多的氧化鐵夾雜和氣孔。鋼的質(zhì)量較差。鋼材中留有較多的氧化鐵夾雜和氣孔。鋼的質(zhì)量較差。鎮(zhèn)靜鋼采用錳加硅作脫氧劑脫氧較完全，采用錳加硅作脫氧劑，鎮(zhèn)靜鋼采用

6、錳加硅作脫氧劑，脫氧較完全，硅在還原氧化鐵的過程中還會產(chǎn)生熱量，使鋼液冷卻緩慢，化鐵的過程中還會產(chǎn)生熱量，使鋼液冷卻緩慢，使氣體充分逸出，澆注時不會出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象。這種鋼質(zhì)量好，但成本高。逸出，澆卻的操作方法，通過加熱、保溫、冷卻的操作方法，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，稱為熱處理。構(gòu)發(fā)生變化，稱為熱處理。22鋼材的生產(chǎn)一.熱加工開軋和鍛壓溫度控制在1150～1300℃?！_軋和鍛壓溫度控制在℃鋼材軋制成鋼板或型鋼，使金屬的晶粒變細，壓合鋼坯中

7、鋼材軋制成鋼板或型鋼，使金屬的晶粒變細，的氣孔、裂紋等缺陷，改善鋼材的力學性能。的氣孔、裂紋等缺陷，改善鋼材的力學性能。熱軋薄板和壁厚較薄的熱軋型鋼，因輥軋次數(shù)較多，熱軋薄板和壁厚較薄的熱軋型鋼，因輥軋次數(shù)較多，鋼材優(yōu)于厚板的性能改善明顯，其強度、塑性、韌性和焊接性能均優(yōu)于的性能改善明顯，其強度、塑性、韌性和焊接性能均優(yōu)于厚板和厚壁型鋼。和厚壁型鋼。鋼材強度按板厚分組。鋼材強度按板厚分組。22鋼材的生產(chǎn)鋼材沿軋制方向（縱向）鋼材沿軋制方

8、向（縱向）的性能優(yōu)于垂直軋制方向（的性能優(yōu)于垂直軋制方向（橫的性能，向）的性能，即使其各向異性增大。增大。因此對于鋼板部件應沿其橫向切取試件進行拉伸和冷彎試驗。彎試驗。鋼中的硫化物和氧化物等非金屬夾雜，非金屬夾雜，經(jīng)軋制之后被壓會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。成薄片會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。分層使鋼板沿厚度方向受拉的性能惡化。能惡化。22鋼材的生產(chǎn)二.冷加工冷軋卷板和冷軋鋼板冷彎薄壁型鋼和壓型鋼板高強鋼絲。高強鋼絲。由帶鋼或鋼板經(jīng)過冷加工形成的型材制作的結(jié)構(gòu)稱為

9、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)22鋼材的生產(chǎn)22鋼材的生產(chǎn)三.熱處理包括退火、正火、包括退火、正火、淬火和回火退火和正火改善組織以提高鋼的機械性能。退火和正火改善組織以提高鋼的機械性能。其操作方法為：在爐中將鋼材加熱保溫一段時間后，其操作方法為：在爐中將鋼材加熱保溫一段時間后，若隨爐溫冷卻至500℃以下，再放至空氣中冷卻的工藝稱為完隨爐溫冷卻至℃以下，全退火；全退火；若保溫后從爐中取出在空氣中冷卻的工藝稱為正火。若保溫后從爐中取出在空氣中冷卻的工藝稱

10、為正火。正火的冷卻速度比退火快，強度和硬度有所提高?；鸬睦鋮s速度比退火快，強度和硬度有所提高。低溫退火，主要用來消除鑄件、熱軋件、鍛件、低溫退火，主要用來消除鑄件、熱軋件、鍛件、焊接件和冷加工件中的殘余應力。和冷加工件中的殘余應力。22鋼材的生產(chǎn)淬火工藝是將鋼件加熱到淬火工藝是將鋼件加熱到900℃以上，保溫后快速在工藝是將鋼件加熱到℃以上，水中或油中冷卻。增加了鋼材的強度和硬度，水中或油中冷卻。增加了鋼材的強度和硬度，同時使塑性和韌性降

11、低。性和韌性降低?；鼗鸸に囀菍⒋慊鸷蟮匿摬募訜岬侥骋粶囟冗M行?；鼗鸸に囀菍⒋慊鸷蟮匿摬募訜岬侥骋粶囟冗M行保而后在空氣中冷卻。其目的是消除殘余應力，溫，而后在空氣中冷卻。其目的是消除殘余應力，調(diào)整強度和硬度，減少脆性，增加塑性和韌性，強度和硬度，減少脆性，增加塑性和韌性，形成較穩(wěn)定的組織。的組織。通常稱淬火加高溫回火的工藝為調(diào)質(zhì)處理。通常稱淬火加高溫回火的工藝為調(diào)質(zhì)處理。強度較高的鋼材，中的C、、級鋼和高強度螺栓的鋼高的鋼材，如Q420中