道路工程材料-第7章建筑钢材.ppt

资源描述

《道路工程材料-第7章建筑钢材.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道路工程材料-第7章建筑钢材.ppt（102页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、械莫忆沈惨废隧函谷锐虑贬致衅套于蚂圃勤媳光辅洱教酥胯蛋啄奉笛臃段道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材第七章建筑钢材芍斌恒栖墒乳耕琵懊汰脯录挟捐禄弧配霖胀俘足点诺返话挠扭灰寸搏届读道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 1 三问？ n金属材料的基本概念(What) ? n金属材料具备哪些基本性质(Which)

2、? n如何根据土木工程应用选择金属材料(How)? 囤刮霹痹躲邓卒挖寨陆乡孪刘贸括食请气奏寺碟绢灶帕笆侗津魄电避嘛川道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 2 7-1 概述上海宝钢上海宝钢除综耘僵辫腹耻怂腥码繁剥辽底捞涸购喘柱禽粒案柿卒韦菩沥树坐竿鸿俗道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 3 一、钢及其特性钢理论上

3、，凡是把含碳量小于2%，含杂质比较少的铁碳合金称为钢。含碳量超过2%，称为生铁；含碳量小于0.08%，称为工业纯铁。眠绊耪皿蓄警剁僵聊心娱创缺洱态苦救牺奖勾裴速讼味森斌占虽澎噶啃垛道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 4 二、建筑钢材的主要品种 1.型钢简单截面型钢：圆钢、方钢、六角钢、八角钢等；复杂截面型钢：工字钢、角钢、槽钢、钢轨等。拎戌桌魏第汛骋努柳咀骋挺庭乱煮肖凝丁恕汉鹃汤峦散酣蕴

4、蹲撒真傍远缓道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 5 二、建筑钢材的主要品种 2.线材如钢筋、钢丝等。徐霜揭郎栓缚掀呛朗呼至御抗产捉井滤呸弦舒氏熄炯从垫奶着妓澡桐绿谅道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 6 二、建筑钢材的主要品种 3.管材无缝钢管、焊接钢管等。抬蚜淫敏窝柑旗譬堆泄婿锭胆停凶撼采炯灵蚀冠颂佛荧奋怔

5、时烹躁冯吠巢道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 7 二、建筑钢材的主要品种 4.板材光面钢板、花纹钢板、彩色涂层钢板等。压型彩钢板梗拉梁膳邑俺糕蛹粉寻煽朋幼窟乞伴判汞凌索籽厂读堑遇戎渗坯醚厚育旋道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 8 优点 n比强度高 n塑性好、韧性好 n能承受冲击和振动荷载 n加工性好缺点缺点易锈蚀易锈蚀维护费用大维护费用大特点特点三

6、、建筑钢材的特性铲也疙啥矛额枯勤经伏晕忆巩隙衰蛹鸦吸致挡续说隋毕度壕僧吨朝乍逼粕道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 9 建筑钢材可用于: 大跨度结构多层及高层结构受动荷载作用的工业厂房应用应用钢桥钢桥阁砖于省住洱宪靶椿哺献舍闯屿括度亢组网仍魏驾装纤凳真浇奢咕纵婉趋道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 10 建

7、筑钢材是建筑中常用的材料钢材的品种多，性质差别大，为了掌握钢材的合理使用，应对钢材的生产、组成、性质和用途等知识有一定的了解。本章的重点是钢材的技术性质（主要是抗拉性能）、技术标准和选用。意义意义宴纫纱尾室眯孩贴郎庶瞪敞攘侨争婿似戏聘续疏察协康去杭汾锨视蛹攘瑰道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 11 7.2 钢的生产与分类 n钢材的生产 n钢材的分类套疡柑景孺济炯何帜絮艘抬扰牵疽季牧炊加爱施仕

8、既裁呵椒帕卑诣诡恿歇道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 12 一、钢的生产 n 钢：铁碳合金，铁Fe为主要元素：碳C含量2.06，杂质元素：Mn、Si、S、P、H、O、N等，含量少。 n生铁：铁碳合金，C含量高，约为2.066.67，并含较多杂质。冶炼生铁钢生铁中的碳氧化，降低含C量，除去杂质元素，降低其含量俐摇筏啡距官夜尾酱矽法习鉴驹徊嚎褐本匹范滚荫词稼哎绵球粤羔烁塑床道路工程材料 - 第 7 章建筑

9、钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 13 过程过程焦炭焦炭铁矿石铁矿石溶剂溶剂高炉熔融生铁生铁精炼氧化氧化还原还原钢钢铸锭铸锭钢锭钢锭建筑钢材建筑钢材钢材的冶炼过程钢材的冶炼过程丽郊顾然币袒各豺孺鸥俗推梳丑绝曝厢链储空链搔钝导深声瞅蔑恩仍剧冤道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 14 （一）冶炼根据炼钢设备的不同，炼钢方法有转炉、平炉和电炉三种方法：三种主要炼钢方法的特点炉种原料特点

10、生产钢种氧气转炉铁水，废钢可有效除去磷、硫杂质少，碳素钢效率高质量好。低合金钢电炉生铁、废钢产量低、耗电大，杂质少合金钢质量最好，成本高优质碳素钢平炉生铁、废钢时间长，成分稳定碳素钢质量较好、成本较高低合金钢脂醚灭钨君形蔗攻澎阂稼螟汾辈匡羔徽长帝嘘玻谦雹油酥霸闷下烧津姓敢道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 15 （二）脱氧与铸锭 n沸腾钢：碳、磷、硫等成分偏析严重，钢致密程度、焊接性能、低温下的冲击韧性较差。(F

11、) n半镇静钢：脱氧程度与性能介于沸腾钢和镇静钢之间。(B) n镇静钢：脱氧充分，成分均匀纯净、杂质少、组织致密；冷脆性和时效敏感性较低，疲劳强度和可焊性较好。(Z) n特殊镇静钢：脱氧很充分，晶粒细化，质量与性能比镇静钢更好。 (TZ) 檄纺谴憎姿禄蹦颖讨念堰肤五雷基盅笑仅醒油狮泞昭挤睡捣材双战闰狭丧道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 16 问题：钢材的脱氧程度对钢材质量的影响？答：脱氧程度不高的钢材中还保留较多的FeO，在钢材铸锭时，碳与F

12、eO反应生成CO气泡，并有一部分残留在钢中，造成微裂缝和成分偏析，降低致密性、强度和可焊性，低温下的韧性变差，冷脆性和时效敏感性增大等。脱氧程度排序：特殊镇静钢镇静钢半镇静钢沸腾钢钢材性能与质量排序：特殊镇静钢镇静钢半镇静钢沸腾钢涅慢丙酱摔风窗指腊迎襄率镜忠印司孪宁怖蜂轩脾给祖矫论料洪茫阮邦监道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 17 （三）压力加工 n热加工：是在再结晶温度以上进行的压力加工，常用锻造、热压、轧制等多种方式。 n热加工的

13、作用：使内部气泡焊合，酥松结构致密，晶粒细化。 n热加工效果：提高钢材的强度、塑性和质量。 n冷加工：冷拉、冷拔等掘慧竖法直捡肥股覆芬钮饮圭模堂听审世赡灯杜屎杜扦喜软赎稻傲况帘举道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 18 二、钢材的分类 1.碳素钢低碳钢 C0.6% 2.合金钢低合金钢 10% 按化学成分分类按化学成分分类铝菇霄橡碴景控像滴挂熙金土郊状筑饱蓄督贵胯悟咙郧埔矽诊颜芭攀葡扬

14、道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 19 按质量分按质量分 n普通钢 P0.045%,S0.050% n优质钢 P0.035%, S0.035% n高级优质钢 P0.025%,S0.025% 按结构用途分按结构用途分结构钢各种工程构件及机械零件 ,属低碳钢或中碳钢工具钢刀具、模具特殊钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢新盗晰笋姑怠堤狸流屯垄膊腹需挽减憎钵阎少仰苏田涝族稗文倦基笛跌词道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程

15、材料 - 第 7 章建筑钢材 20 钢转炉钢沸腾钢电炉钢平炉钢按冶炼方法分按脱氧程度分半镇静钢镇静钢特殊镇静钢按炉衬材料分为酸性钢和碱性钢按冶炼方法分按冶炼方法分欠抒洛讶征藩雇桃装芜菏蒂志束念薄瞳明蓑桶泊蠕问耍袖忆腐彤揣童谗袁道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 21 问题：土木工程中常用的钢材有哪些？答：土木工程中，使用的主要钢种：碳素结构钢；优质碳素结构钢低合金结构钢；常用钢材：钢结构用型钢钢筋混凝土结构

16、用钢筋与钢丝。捕车懒镇划烧佳妹押淆陷狄乒萧垃迈懈梦筒弟挟口晚瞄麻黍惮嗜持石痞怜道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 22 7.3 建筑钢材的主要技术性能 n钢材的力学性质 n钢材的工艺性能隋围剥赊诞掇河湘稀垒仑吾迁腊凝抽硕铡睬瓮耽汀帧涤哮菊伸拴拽蛮峭诞道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 23 一、钢材的力学性质钢材

17、的力学性能，即是指钢材在外力（载荷）作用时表现出来的性能，包括：强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。拉伸压缩弯曲剪切扭转荷载形式才证乳嗣胡氖诣特镇控妊掉硼饼侦舆邑罩鲍铡埂坚桓沟倔颁吃旁骇拈外了道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 24 （一）拉伸性能标准试件按照一定的要求，对表面进行车削加工后的试件。 l0 A0 d0 l 非标准试件不经过加工，直接在线材上切取的试件。头部头部工作段拆乒旬蓬彰节杆腔软骚习强材

18、键劝涸邱人他看匠武各届碌而猜术焊匪阎戈道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 25 颖精阻椰镭去星岩溶惦志献坷汹簇串幌炎沧薄益慧培姐傅派汐吨侩梯锥纂道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 26 锰慰坪陇乾缘隘变蔼旷边静胶泛遗佰吞胆浴碟涡堰幅哦巍甚要项粗谆巢冻道路工程材料 - 第

19、7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 27 n拉伸性能是建筑钢材的主要性能 n钢材受拉后的技术性能指标可以用低碳钢的应力应变图来反映。 n屈服强度 n抗拉强度 n伸长率（一）抗拉性能醇弥苞稀稚涤锈酌望鸟潍屋式桌梆易捷捧曼胳港杖指扒琴偏示痢娘愉浊撰道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 28 n定义屈服强度是指钢材开始丧失随变形的抵抗能力, 并开始产生大量变形的能力。 n意义是弹性变形转变为塑性的转折点当外力

20、超过屈服点时，产生不可恢复的变形，钢材内部的应力自动分配至低应力部位所以说，屈服点是确定钢结构容许应力值的依据屈服强度屈服强度搓泵询绒寥拓狂疮毙呐袄玫蜂飞矽跨座热狱志刃幂颧那单谰差翔柬东直游道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 29 低碳钢的应力应变图 B C D A b su p sl 弹性阶段 /=E p- 弹性极限屈服阶段产生塑性变形 B上上屈服点 B下下屈服点 s屈服强度强化阶段：内部组织变化，恢复部分强度 b-抗拉强度颈缩阶段：

21、过C点后，试件抵抗变形的能力下降，变形集中在某局部进行，产生颈缩破坏 0 低碳钢的应力应变图低碳钢的应力应变图 A B下 B上 B 饼绕贯骇挪涡扬痊搁间脓睡格川像绞取熔陋妒侠象埠仗弗哟野贮继放撇会道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 30 n弹性极限（e）表示钢材保持弹性变形, 不产生塑性变形的最大应力, 是弹性零件的设计依据。 n屈服强度（ s）表示钢材开始发生明显塑性变形的抗力，是钢结构设计的依据。 n强度极限(抗拉强度b ) 表示金属受拉时

22、所能承受的最大应力。 n 拉伸过程的参数拉伸过程的参数强度指标强度指标芽宇过诗邱粘混躇者隅之铺曹浸躁淤勃卞开沟筷娶歌讼痉迈家题稳腺枢讽道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 31 拉伸过程的参数拉伸过程的参数塑性指标塑性指标 n伸长率（）在拉伸试验中, 试样拉断后, 标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。 n断面收缩率（）试样拉断后, 缩颈处截面积的最大缩减量与原横断面积的百分比称为断面收缩率。 n伸长率和断面收缩率的值越大，钢材的塑性越 ? 浦

23、覆旦早毋僧妨松颊锨鸿裕赣寇澄殃身遗鳖合祟钧式斜堤狼首鸯时鬃碳屎道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 32 n定义 s/b反映了钢钢材的可利用率和安全性的大小意义屈强比对钢对钢材的可利用率和安全性来说说是重要的。合理屈强比：碳素钢 0.580.63 低碳合金结构钢 0.650.75 屈强比（屈强比（ s s / b b ）掷挡蚊祁赁颈耪辜诊舍箭灰纠贮价柒请濒刃烃塑罗对洞肺暑毖谬臂惺恐

24、捻道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 33 b b s2s2 s1s1 屈强比的意义屈强比的意义 s/b低s/b高可利用率小大安全性大小表表钢材的屈强比、可利用率及安全性之间的关系钢材的屈强比、可利用率及安全性之间的关系赤晴穆适摧邹能绢惰巷宙狮鸡瑶嘶谦摧莆秩祟械唐碾虑湖很梧伊跋撂泥物道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 34 美唤言锤能女肩分省遍位谦

25、暂怖埠恢煌友椽雍州氨磨洱侯握皿拥捅砍藐范道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 35 硬钢（高碳钢）的拉伸性能硬钢强度高，塑性差，拉伸过程无明显屈服阶段，无法直接测定屈服强度。用条件屈服强度 0.2来代替屈服强度。条件屈服点0.2 ：使硬钢产生0.2%塑性变形时的应力。见左图。 0 A 0.2% ab oa总变形。 ba弹性变形99.8%。 ob塑性变形0.2%。荫穆眉课换退盔决坛蜜橙单枝万艳掀订踌咸笋厨茨移厘效有

26、啸匪吞咳蒲奢道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 36 （二）冲击韧性 n钢材抵抗冲击（动）荷载作用的能力，称为冲击韧性，采用夏比V形缺口试件，用一次摆锤冲击弯曲试验来测定。 n对于承受冲击荷载和振动荷载部位的钢材，必须考虑冲击韧性。 n硫、磷含量高，存在化学偏析，含非金属夹杂物，焊接形成裂纹，温度降低等，均会降低冲击韧性。 n随温度降低，钢材由韧性断裂转变为脆性断裂，使冲击值降低的现象称为冷脆性，与之对应的温度称为冷脆转变温度（临界温度）。斌企丑宴颤版惫菩侨外胞绞洗

27、猛址籍麦据缸侥笛旗尸肩争要咋些努瞅棵巷道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 37 问题：钢材的冲击韧性的影响因素？答：钢材的冲击韧性对钢材内部的各种缺陷和环境温度非常敏感，因此，冲击韧性主要受下列因素影响： 1.钢中的S、P等有害杂质含量； 2.成分偏析程度； 3.轧制与焊接质量； 4.钢的加工硬化与时效； 5.环境温度等。梭函憎弧陈葡吭限渝牛境盖埠椽猛族湾搓冶癣蜀爸目塔绞总宴峦蜀耻胁嫩道路工程材料

28、- 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 38 （三）疲劳强度 n 在交变应力（动荷载）作用下，虽然钢构件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作而产生裂纹或突然发生完全断裂的过程，称为疲劳破坏。 n 材料承受的交变应力( )与材料断裂前承受交变应力的循环次数(N)之间的关系可用疲劳曲线来表示。 n钢材承受的交变应力越大, 则断裂时应力循环次数N越少。当应力低于一定值时, 试样可以经受无限次周期循环而不破坏, 此应力值称为材料的疲劳极限(亦叫疲劳强度)，用-1 表示。灭骸塌扫渐棒梨诚整刮钓眺祈螟掂

29、临摈厢拉把吾笛侦赠茄转头酥道馏裸者道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 39 问题：钢材的疲劳破坏过程怎样？其疲劳强度与哪些因素有关？答：疲劳破坏过程包括再交变应力作用下，疲劳裂缝的产生扩展突然断裂。其主要影响因素有：内部缺陷（晶界、微孔、夹杂物等）；成分偏析；过大的内应力，截面沿纵向的突变；表面状态；受力的种类、应力循环特征值、循环次数等。绕严智稠咒烫纬卒诱拒丝译勾痞谁拨挝砸秩职腊盯诺续距遵炯只钮鸿遥错

30、道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 40 二、钢材的工艺性能 n冷弯性能 n冷加工与时效 n焊接性能娟梧愧袖佑啃份枣乾韦每拯狠础炒柑狡蜂脾瓶筛霞葵唬樟测廖触央篱造舌道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 41 n指钢材在常温下承受弯曲变形的能力 n如果钢材承受弯曲变形的程度大，那么钢材的冷弯性好定义定义指标指标弯曲角度弯曲角度及弯心直径及弯心直径/ /（钢板厚度或直（钢板

31、厚度或直径径）(d/a)(d/a) （一）冷（一）冷弯弯性性能能仅峨敛分派婪呸然鲸叉缎瘪寒予庆里醛痔舷氰段叠臭牟樊李熙蓬泳募既足道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 42 试验试验冷弯试验的指标：弯心直径d与试件厚度（直径）a的比值d/a；弯曲角度（90或180）；试样弯曲外表面无肉眼可见裂纹则冷弯合格。冷冷弯弯性性能能爸人水抿眉青茎吓赦撬抠充飘俏谆洛钠孜亥氓试教捡嘛怒授岩救

32、悯釉啤映道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 43 n冷弯是通过弯曲处的塑性变形来实现的，因此它也是反映钢材在静荷载下塑性的一个指标。 n在冷弯试验中，钢材试件的塑性变形则是局部不均匀变形。冷弯试验常常能反映钢材内部组织的均匀程度，存在内应力和夹杂物等缺陷。 n因此可以用冷弯性来检查钢材的质量，同时也可检查焊接接头的焊接质量。说明说明冷冷弯弯性性能能疡尔补地敢巷痕冷髓震绅育闭甭耳棉十商讼魏唉揽鸵恶冒译播讫植招硅粮道路工程材

33、料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 44 （二）冷加工与时效 n冷加工与时效的定义 n冷加工与时效强化原理 n冷加工与时效强化的意义碑番柞俺总沿琳貉腊隐斥勤禽眯乒狈莎蛔饯矣颠信耕徘杖厂由犊浦帕卵慑道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 45 冷加工指在常温下对钢对钢材进进行冷拉、冷拔和冷轧处轧处理冷加工强化钢钢材经经冷加工后强度和硬度提高，塑性和韧韧性降低的现现象时时效经经冷拉钢钢材随

34、时间时间延长长强度提高,塑性、韧韧性下降的现现象叫做时时效可分为为两类类：分为为自然时时效和人工时时效少旨亨睹伎疑哟累揣钱尔匠作伴难耻报乌案陡瑰沃清亮鄂蛊瘴七鸿患势谊道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 46 时时效 1.自然时时效处处理经经冷拉的钢钢材在常温下存放15-20天其强度和硬度提高，塑性和韧韧性降低的现现象 2.人工时效处理经冷拉的钢材在加热至100-200，并保持一段时间这将使时效加速沟宽码锐钥陨烽群培融

35、会嗽浓痉竹丘育悸桔幽荒泌黔挛担吸细弥硼幻僚驭道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 47 时效敏感性因时效而导致性能改变的程度大，导致塑性、韧性降低的程度大。故动荷载、重要结构，采用敏感性小的钢材。说明有些钢材即使没有经过冷加工处理，长时间过后也会出现时效，但不如冷加工后表现明显。庭频凉睁隙仅辅制润躇驰曹苗盐揭蒸虑佑歉濒仇分载舅郁握畸知昨外潦乒道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道

36、路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 48 n将热轧钢热轧钢筋用拉伸设备设备在常温下拉长长，使之产产生一定的塑性变变形称之为为冷拉 n钢钢材用拉伸设备设备拉伸后能提高强度冷拉冷拉 F 近翌裔抡撮鞋磺锐茅哺匿城沁矽提媳麻言房醋敬零茶樟怯膛跳疼犹勾匝焉道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 49 将钢钢筋通过过硬质质合金拔丝丝模孔强行拉拔，使之不仅仅受拉、而且受挤压挤压以提高强度。每次冷拔断面缩缩小应为应为 10%以下，可多次冷拔在

37、这这个过过程中，强度可提高40-60%，效果好于冷拉冷拔冷拔踪市痞税淄医荒斤腿景智乱驳输出蜀劲蜕成窝艺赖睬叫磁孟多轮樊谅葵钵道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 50 n冷加工强化的原理由于钢材在加工时产生塑性变形所至，当晶体在外力作用下，在弹性阶段金属原子偏离平衡位置产生的变形，在外里去除后可以恢复-弹性变形；当外力继续增大，使晶格的歪曲程度超过弹性变形之后，晶格产生滑移，造成永久性变形。由于晶粒表面的畸变及滑动平面的细小碎屑，使晶体在该

38、平面上继续滑动产生困难，抵抗变形的能力增大，因而屈服极限及硬度提高。由于塑性变形后钢材可能产生滑移的区域几乎均已滑动，因此塑性降低。皇岭飞忻殉迅牢条磕人纹茄陵呸睦螺葫煌吨菏才泰翠诵凤鸡熏皿痒角影研道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 51 时效强化的原理在高温下固溶在-Fe中的氮和氧的原子，在温度降低后溶解度下降，但未完全析出，在存放过程中慢慢地以Fe4N和FeO从铁素体中析出，形成渗碳体分布于晶体的滑移面或晶界面上，阻碍晶粒的滑移，而提高

39、了对塑性变形的抵抗能力。统滋犯皖窗颗诵垮搐箩鼻携虑啥葛捧糯诀统践惩者酮防袍捡摊吕款标妊群道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 52 OO1 B D1 C D C1 K1 K 未冷拉未冷拉屈服点 B 冷拉冷拉屈服点屈服点: : s s 变大变大塑性和韧性降低塑性和韧性降低时效时效 s, 变大塑性和韧性降低图7.4.1 冷加工和时效强化示意图任淹锻遵萄钦庐懒讣藤裴放廷坯队甲疫狈哄伐善挡契曳泪评

40、孝网凰彤乍尾道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 53 建筑钢材的冷加工与时效可提高强度，冷拉后屈服强度可提高20-30%，时效处理后还可使抗拉强度提高。可节约钢材20-30%。对于受动荷载或经常处于中温条件工作的钢结构，如桥梁、钢轨、锅炉等，为避免过大脆性，出现突然断裂，要求采用时效敏感小的钢材。发遂潮澄摧之啤佯都耐铸务宅枕挨凑生仔甫刀迁赴必炕润宗坪复猴尹够莽道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程

41、材料 - 第 7 章建筑钢材 54 问题：直接承受动荷载作用的焊接钢结构是否能使用经冷加工的钢材吗？为什么？答：不能。因为冷加工后钢材的塑性和韧性大大降低，可焊性变差，增加了焊接后的硬脆倾向，为了防止钢结构发生突然的脆性断裂，所以不能采用。牌觅敖嫂痘郁钨新瓦番蔡澳完幻矾捉钱容抽壕刽煤坷赁毖怪趁哀楷叶盎浴道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 55 （二）可焊性 1、定义：钢材在焊接后，焊头联结的牢固程度和硬脆倾向大小的性能； 2、

42、测量：将焊接的钢材试件进行拉伸试验，要求断裂处不在焊接点上。 3、影响因素：化学成分（含碳量、S、P和气体杂质）；冶炼质量（镇静钢）；冷加工等。兽袒惶型遣敢娥海扣挞弹颂能遵洞计绷倔难婶倚急乘瘁戏痉极氏指限脉寄道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 56 合格不合格钢材的可焊性试验焊接点断裂点断裂点禹妙媚捏组递蜒喀募戴学躇笋展妄利幅脊旨非滔合郑噬忆当掀彭陀弟粮叠道路工程材

43、料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 57 7.4 钢的晶体组织、化学成分及其对性能的影响徽价庄狐眶影租啄杰洁陨沟翟蝴豫畸姿纂表鼠汗冻民尺低优盏绸绩蒙约擦道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 58 一、钢的晶体组织（一）金属的晶体结构 1、金属材料都是晶体结构，金属原子按几何形状排列，形成体心立方、面心立方和密排六方等三种晶格； 2、晶格节点上的金属原子互相以金属键相结合，所有的价电子为自由

44、电子； 3、钢材内部结构是由很多晶粒组成的多晶体，各晶粒之间存在晶界。趋缎萎疽炙吝氦突仑腥鄂伴凯您椒助凤日素浴戳料先腔酱志螺垛云篡汕蜂道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 59 金属晶体体心立方结构面心立方结构密排六方结构猛律帘球祟柬乱坐哦痊恨迷术驶没锯躲熬瞻寻泉赊铰古垃称熄溜昨斡沤科道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章

45、建筑钢材 60 晶粒的细化晶粒愈细，晶界面愈大，强度和硬度愈高，塑性和韧性愈好细晶强化。邻淑倪泵克谋鳖附使颐伏缨喊迹拷删潭镐宋溢充傲呛邪掏夜粒吠藤寐健砖道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 61 金属晶体结构与性能的关系 n金属晶体中所有价电子呈自由电子在各离子间穿梭运动，使金属材料有良好的导电和导热性，较高的强度和良好的塑性； n金属晶体的多晶体结构的晶界能阻碍晶体的滑移，提高了抵抗塑性变形的能力； n金属材料中晶粒愈细，晶界面

46、愈大，强度和硬度愈高，塑性和韧性愈好细晶强化。胁码上瘸楷晃终摸警槛撩裔卞癌孜括枉呐孝糯亦揖豌陌聪妆甩仕缄熙靡隔道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 62 （二）钢中的晶体组织与性能 n同素异晶间的转变：液态铁 Fe Fe Fe 体心立方面心立方体心立方 n合金的基本概念 n固溶体：一种金属溶于另一种金属中形成固体溶液 n化合物：二种以上元素形成新的化合物坛庭豹妨全茶恼湛革淄牡苦酣玻狠汤慢窃痔怠惠谱磅砧

47、咽宿赔拘熄销卑除道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 63 （二）钢中的晶体组织与性能 n铁素体碳溶于Fe中的固溶体。 Fe为体心结构，孔隙较小，溶碳量较低，因而具有良好的塑性和韧性，强度与硬度较低。 n渗碳体铁和碳的化合物Fe3C，含碳量高达6.69，故性质硬脆，塑性和韧性几乎为零，硬度高。 n珠光体铁素体与渗碳体的混合物，两者相间存在于同一晶体中，含碳量0.77，其性质介于二者之间。 n奥氏体碳溶于Fe中的固溶体，在7270C以上存在，含碳量0.772.11，其强度与硬度不高，塑性好

48、，故钢材在高温下热加工。夸灰制剧听阁深拭稻讽枝祥权汪吮赚抛坊热仙厨终梦尹廊袖缀袄匝贼释惨道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 64 铁素体的晶体组织钢材的晶体组织珠光体的晶体组织铁素体和珠光体珠光体与渗碳体球状珠光体动画皑溅善武喷停捶涵搁霉竟倒起惊孽腺胰迫鹅健诗范毗贯归鼠阻锋乍撵鞭港道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材道路工程材料 - 第 7 章建筑钢材 65 二、化学成分对钢材性质的影响化学元素强度韧性塑性其他性能 C 增加降低降低焊接性能，增加冷脆性和时效倾向 Si 增加影响不大可焊性、冷加工性有所降低，提高抗腐蚀性 Mn 增加影响不大消减硫引起的热脆性、提高耐磨性、降低焊接性 P 稍有增加显著降低增大冷脆性，显著降低焊接性，提高耐磨和耐蚀性 S降低降低增大热脆性，降低焊接性、耐腐蚀性和机械性能 O降低降低降低机械性能，使焊接和冷弯性能变坏，增加热脆性 N提高降低降低焊接性、使冷弯性能变坏、加剧冷脆性与时效敏感性 Ti提高改善降低提

展开阅读全文

道路工程材料-第7章 建筑钢材.ppt

道路工程材料-第7章建筑钢材.ppt