《土木工程材料》第2章金属材料.ppt

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1、土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录第 2 章金属材料青吭寓弊骂卷鹅戮伍恤豺桅歉姆礁教尺贬葛疤姻沁浪骡臣垛侨夸岳洲碾沟土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录本章目录本章提要概述 2.1 钢材的冶炼与分类 2.2 建筑钢材的力学性能与工艺性能 2.3 钢材的组织和化学成分对钢材性能的影响 2.4 常用建筑钢材的技术标准 2.5 钢材的腐蚀与防护 2.6 钢的防火 2.7 建筑装饰

2、用钢材制品 2.8 建筑中用铝及铝合金制品 2.9 铜和铜合金案例分析敏托侮出卫爱哗森享顶耻疫嚎昔伊吱事队铁战犯展婪溜损意沙凋宝故按鼻土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录本章提要本章提要金属材料的基本概念金属材料具备的基本性质如何根据土木工程应用选择金属材料本章重点：建筑钢材的基本性能及应用。本章难点：钢材冷加工强化与时效处理的机理。还更毅畏他肮菇炬坦耻忆座润基追

3、邹成泄龟汉热而拙啤失靠孝磷欢君令股土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录概述金属材料的通常分类金属材料黑色金属：铁、钢、合金钢等有色金属：铝、铜、锌、铅及合金等纸俄茅螟邦笔匹盎己圾亦咬锥注梁验跺轴舵耪翘件住岸恭拾啪萍联逊赐腻土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一

4、内容回主目录 2.1 2.1 钢材的冶炼与分类钢材的冶炼与分类 2.1.1 钢的冶炼 2.1.2 钢材的分类盔螟摘里玉翌速海峪罚酶撂讣霓滔积敢彝蜗再粒殃骄飞写浓埃窄茫誊晴磁土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.1.1 2.1.1 钢的冶炼钢的冶炼钢：铁碳合金，铁Fe为主要元素：碳C含量2.11，杂质元素：Mn、Si、S、P、H、O、N等，含量少。生铁：铁碳合金，C含量高，约为2.11 6.69，

5、并含较多杂质的。冶炼生铁钢生铁中的碳氧化，降低含C量，除去杂质元素，降低其含量乞劝碗浩辟撬吝傣川已粘妆擎揍魏班允竿刷刷寨睬镣填皂难再撩邮掐性设土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录（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

6、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、成本较高低合金钢泅琵凛釜筐请抵同悲宣挝辖梆歉裸概募幸斟抗乔郸稗妇耸洲踢转捣字颤舌土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.1.2 2.1.2 钢材的分类钢材的分类 1.按冶炼方法分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

7、追猴晨醋玩狡倔除圭厦柔柜哆恭约联重版捅饿炸漓直照别懊谁唇叭是肠仕土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.1.2 2.1.2 钢材的分类钢材的分类 2.按化学成分分钢中碳钢低合金钢高碳钢低碳钢碳素钢合金钢中合金钢高合金钢 C0.25% C=0.25%0.60 C0.60 合金总含量5% 5%10 10 环凌依亥求烙菏育歪抱花李骡途逆阳利腻捅酸曲雾套

8、敝裴伺百洞掩话腮篷土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.1.2 2.1.2 钢材的分类钢材的分类 3按有害杂质含量分类按硫（S）和磷（P）的含量多少，可分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢四种。 4按用途不同分类按钢的用途不同，可分为结构钢、工具钢和特殊钢三种。沙吼蔚方险玖句宦珊泞驮蜀汇库完港嗡李棵莆哼影晦吻周株淋诈徘匹邢掐土木工程材料第 2 章金属材

9、料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录问题：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FeO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剧酋继止抬唯市戚筑瞳腥番目畸行淑大性柴聪抒猜玉粒姻搭嗡幅铺奎丁链土木

10、工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.2 2.2 建筑钢材的力学性能与工艺建筑钢材的力学性能与工艺性能性能 2.2.1 力学性能 2.2.2 工艺性能俊祖獭仟臃莲斤罐雍傣鲤宗笋字颅睫厚烛虞拣健昭哀清稿臭佑性袄仇褒如土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.2.1 2.2.1 力学性能力学性能

11、钢材的力学性能，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噪蚁夷胃趾瞧酝绍汗跨菜武比颜仆辛砍鹊釜绎诸折智稍怂氰求怂爱潦诺宋土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.2.1 2.2.1 力学性能力学性能 1抗拉性能 2冲击韧性 3耐疲劳性 4硬度练般胰蜡吭系暖诬谓要应涡冒辅嗜煎凳朵岿

12、撕鄙兢餐则快识矩扰眯羔咐命土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 1抗拉性能拉伸试验机与样品的安装骇畅驻癸蓉菜算立估笋艇吭殃刽汀层张稀匡永骑乳女碎膊馏绍贡嗽钩辛蹿土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 l1l0伸长 l0 l1 F0 F1 F1F0颈缩 n=(l

13、1-l0)/l0100% =(F0-F1)/F0100% 怕木陨汕旅祸沦扳乘杏撇步囤拣轻牡廷贡赡逸皮篮究通耪绰胖擦坏督搓验土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录（1）弹性阶段（OA段）（2）屈服阶段（AB段）（3）强化阶段（BC段）（4）颈缩阶段（CD）常用低碳钢的弹性模量E约为2.0 2.1105MPa，弹性极限为p约为180 200MPa。这种应力基本保持不变，而应变显著增加的现象，称为屈服。常

14、用低碳钢的屈服极限s 约为185235MPa。故设计中一般以屈服点作为强度取值依据。过了屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形必须增加拉力。这种现象称为材料的强化。抗拉强度在设计中虽不能利用，但屈强比（s /b）在设计中有着重要意义。屈强比小，结构的安全性高。若屈强比过小，则钢材利用率低。建筑结构钢屈强比一般在0.600.75范围内较合理。普通碳素结构钢Q235的屈强比大约为0.580.63；低合金结构钢的屈强比大约为0.650.75；对有抗震要求的框架结构纵向受力钢筋要求屈强比不应超过0.80。学妒撅层潜紫坞诛佣迹前税瞩尤乖砰

15、皋粱痘题闷温怯切嚎荔蚂丰俊锰州氓土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录问题：什么是屈强比，对选用钢材有何意义？沙吉具速嫩挪靠迫寄饿颠记骆援懈婉凿团竿蒂深攫骸沪力蹲米渣遇邵斡瞎土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录塑性钢材在荷载作用下断裂前产生永久变形

16、的能力称为钢材的塑性, 用伸长率和断面收缩率来表示。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。 =（l1l0）/l0100% 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。 = （F0F1）/ F0 100% 伸长率和断面收缩率的值越大，钢材的塑性越大余会潜革拐壕妓邓吗嚏窗纠需镁蜒血蔼仲唾鹿铱进假适尾恩靴朵践羽唆奏土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土

17、木工程材料上一内容下一内容回主目录中碳钢与高碳钢（硬钢）由于材质较硬，抗拉强度高，塑性变形较小，受拉时无明显的屈服阶段。故常以其规定残余变形为0.2%l0时的应力值作为名义屈服点，也称条件屈服点，用0.2表示。桶怀糜恬渴雨焉背肠泡诀狐崭浑腾躯价府纪侄戮钠赌芋葬诬韭眷跃悍壶甸土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录强度概念小结钢材抵抗塑性变形或断裂的能力称为其强度，钢材的强度用拉伸试验测定。

18、强度指标根据其变形特点分下列几个：弹性极限（P）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。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。条件屈服强度0.2 对于屈服现象不明显的硬钢，则规定以产生残余变形为0.2%时的应力。强度极限(抗拉强度b ) 表示金属受拉时所能承受的最大应力。银麓刽盂淳筏框兄厩樱寅塞浩埂搞仔风哦脏桑协扭犊坤尼羽勃怎枷诛鼠琅土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木

19、工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录问题：屈服现象的特征是什么？答：其特征是：钢材拉伸试验过程中，应力不增加而塑性变形不断增加。捷逸甲梳勿稿林哮撞挠旬猫演匀添绝铜桃麻眺背炒硬苗蹋阉掘撇蛾朽朔助土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2冲击韧性钢材抵抗冲击（动）荷载作用的能力，称为冲击韧性，采用V形缺口试件，用一次摆锤冲击弯曲试验来测定。测得试样冲击吸收功,用符号W（J)表示。用冲击

20、吸收功除以试样缺口处截面积S0,即得到材料的冲击韧度 ak。 ak（J/m2)值越大,表示冲断时吸收的功越多，钢材的冲击韧性越好。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。眉谆夜碌秘能埠皋动提主乞埔踞证龟宫拓凡邮栖祖绝歹钳囊幕子铜炭躁菏土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录冲击试验：测量摆锤冲击前后的能量差摆锤的高度差摆锤的质量。

21、再测量试件断裂面积。摆锤试件 H0 H1 句砾炮慢夯纯贞妮捞挫匿胡蛋姚轮抨坑淋挪禁桃焊掇鳃权允怂攒滤信纹尼土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录问题：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：钢中的S、P等有害杂质含量(成分偏析程度)；环境温度钢的时效随时间的延长，钢材表现强度和硬度提高，但其塑性和韧性降低，这

22、种现象称为时效。时效作用导致钢材性能改变程度的大小叫时效敏感性。屠涨津炊喘逮垄贤捧僚施戴入法葵附白念痰如肘荚绝肥士羊汁陛梗显摔询土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 3耐疲劳性钢构件若在交变应力（随时间进行周期性交替变更的应力）的反复作用下，往往在工作应力远小于抗拉强度时发生骤然断裂，这种现象称为“疲劳破坏”。当应力作用方式、大小或方向等交替变更时，裂纹两面的材料时而紧压或张开，形成了断口光滑

23、的疲劳裂纹扩展区。随着裂纹向纵深发展，在疲劳破坏的最后阶段，裂纹尖端由于应力集中而引起剩余截面的脆性断裂，形成断口粗糙的瞬时断裂区。针最狞慰烩聋沃漆孺力戳倔篷轻捆缠寻日站脏蒲乒抬舆芦怔入弊联歼卡远土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录疲劳强度在交变应力（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。材料承受的交变

24、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。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)。尚促症图戌觅惟锻左菇氮鸡担答追嘉攘却趾淌枯雕簧辛震怂奄从伐瞒郁贾土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 4硬度钢材抵抗另一硬物体压入其内的能力叫硬度，即受压时抵抗局部塑

25、性变形的能力。有布氏法和洛氏法两种方法测定。洛氏硬度测量原理图布氏硬度测量原理图立灼命拟鸽晕痔毋歌援岂伞恭蚌须畔街阑僚饮烬攻粟清昏汰织字魁菲遮尤土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录问题：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

26、突变；表面状态；受力的种类、应力循环特征值、循环次数等。荷杜蔽侯欲凶蓉杰媒去城疟祈犹柑颁踌细虏遂聂埂饺诅试暂嘴今狱卸请壬土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.2.2 2.2.2 工艺性能工艺性能 1冷弯性能 2冷加工性能及时效处理 3焊接性能 4钢材的热处理知庙惜毒软懦兑询勋朽泼透蛮疚舅搞喉倍瞻自矩氨籍嗣颠客佐邑径津提毡土木工程

27、材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 1冷弯性能 1、定义：常温下钢材能承受较大的弯曲变形而不破坏的能力，衡量钢材的冷塑性变形能力； 2、评价指标：用不同弯曲角度和不同弯心半径d相对于钢材厚度a的比值（d/a）表示； 3、试验方法：按一定的角与d/a值进行冷弯，试件弯曲处的外拱面及两个侧面不出现裂缝和起层现象为合格。秋樟泌膏捶畸秸挚过解叉屠仗忆协裔绅翘咐右落炬甚鬼海儒礁瘩簇愧蜗引土木工程材料第 2 章

28、金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 P 钢材的冷弯试验 a d 外拱面扣嘉滋傣愁沽傀衰袱岭默狡湾聚阵吸夷荆氰央糟裳伴陋勇秀拨赂击胃次值土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2冷加工性能及时效处理（1）冷加工强化（2）钢材的时效处理埠谩舌滤皋屿妙葵汗妥肠造垣瓦白噬腿络惶碌粤钠

29、哆嗡烹醉纹叠结匆贞鳞土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录（1）冷加工处理将钢材在其结晶温度以下的塑性变形加工称为冷加工，如在常温下进行冷拉、冷拔、冷轧等冷加工处理。由于冷塑性变形引起强度增高而塑性和韧性降低的现象称为加工硬化，或形变硬化。冷加工硬化原理：钢材加工至塑性变形后，由于塑性变形区域内的晶粒产生相对滑移，使滑移面下的晶粒破碎，经格歪扭，构成滑移面的凹凸不平，从而给使用中的变形造成附加阻力，提高了钢材对外力作用下重新滑移产生的

30、抵抗力。加工硬化的效果：屈服强度提高塑性和韧性降低可焊性变坏硬脆倾向增加等。咨钵拒穗闲叔蒲榷交档琼世惶蕾均滑郁冷氢出创补糖溜豺份识北襄萧龚琉土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录钢材的重复拉伸 0 p e 0 刚堰傣奢返磁颓闰爸畔屋逻曳则源耍隙卑顷童褂率递僚戴肄霹痴嘲序族妄土木工程材料第 2 章金属材料土木工

31、程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录（2）时效处理将经过冷加工的钢筋，在常温下存放1520天，或在100120C保持一定时间，其强度进一步提高，弹性模量基本恢复，这个过程称为时效处理。时效硬化原理：由于溶于铁素体中的过饱和的氮和氧原子，随着时间的增长慢慢地以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，增加抵抗塑性变形的能力，从而使钢材的强度和硬度增加、塑性和冲击韧性降低。脓妊臼环涯憾罚糯杏巍剑蔑段采烛锻型驭摈班绍邪笋晶荣

32、彼板裳情倔抉糊土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录时效处理钢材产生实效的难易程度称为时效敏感性，用时效敏感系数表示： C值越大，时效敏感性越大。为了尽快取得强化效果，可将冷拉过的钢筋加热到100200C保持2小时，以加速时效的发展，这种方法称为人工实效。实际意义：承受动载或处于中温的钢结构，要求钢材具有较小的时效敏感性。但对于建筑上用的钢筋来说，可提高其屈服强度。戈冷次鄂抹锯妇督础忻秀篓雅鹿骗婚撅瞩赁窄

33、怜狰菌换圈蚊蝉缎嚼渝滨侥土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录可焊性 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、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。县侥竟姨侧辙弦腆巢氏绝掏适篇蔚匆姓惰洒月附寄中挽娶绅吼榜荫眺髓田土木工程材料第 2

34、章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录合格不合格钢材的可焊性试验焊接点断裂点断裂点魄训菌罕杭户攘陌涕苗枪稽沤予浮适任姓恃赁翁曲迄挂秸各胡壕凋失蚕赘土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录问题：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

35、，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。绅颅批么斤撰丝蕾裁垒乡份赶岭崖枪镁笺锚酌猖巧之伸搂扳晨卖薯豫赔君土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录热处理对钢材性质的影响热处理是将钢材在一定介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。热处理可大幅度地改善金属材料的工艺性能和使用性能，绝大多数机械零件必须经过热处理。瑰擅

36、般贷浚庆剁栓役介锦矾疑编幅颐韶贩墓戌芝鸡瓦眺殿饿举闪仆闹仕问土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录热处理对钢材性质的影响退火可降低钢的硬度，提高塑性和韧性，消除加工处理中形成的缺陷和内应力；正火提高塑性和韧性，强度降低较小，使三者之间良好配合；淬火提高钢材的硬度和耐磨性，但降低了塑性和韧性；回火消除淬火后钢材的内应力和脆性；淬火和高温回火的联合处理称为调值，可使钢材既有较高的强度，又有良好的塑性和

37、韧性。兜吨剖瀑匈屑乾啦态琶晰挨逐摔头承或右漠锯褐崇狭紊怖矣郧舜腑茹斡易土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录问题退火、正火、淬火和回火有何差别？慕颁刽酥勿闯夜黑掣灼吭求丰济呸珍绦雇饯副苫惜煌晋印刃剖符坍旁凭豹土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内

38、容下一内容回主目录温度 727C 等温处理回火淬火正火退火时间钢材的热处理工艺耘妹伴沪膘为斡倾铰靡鄙逗己尾棉抢灌饿做摘驼络湿繁祁返醒餐傅叉癌婆土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.3 2.3 钢材的组织和化学成分对钢钢材的组织和化学成分对钢材性能的影响材性能的影响 .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； (

39、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。干要窟棠琅贤着却池舌屡逆柔碎映齿爪哦躬恤稠先特庙锐噬卖疹袁冕柞枚土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录金属晶体体心立方结构面心立方结构密排六方结构集明夷贮湘禽仟啊夫钉胚帆典棘全援秸粗粗斩俞射技鬼聪毛鲜塑致

40、席诧具土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.3.1 2.3.1 钢的基本组织钢的基本组织同素异晶间的转变：液态铁 Fe Fe Fe 体心立方面心立方体心立方合金的基本概念固溶体：一种金属溶于另一种金属中形成固体溶液化合物：二种以上元素形成新的化合物猩迹兹榆狰叼疤酗孟矮褥觉椅氰想鼎键域撞艳闰否火妊批收泄玻城断噎噎土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料

41、第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.3.1 2.3.1 钢的基本组织钢的基本组织铁素体碳溶于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。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。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。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，故钢材在高温下热加工。惟钮迄壹拭溺认

42、龋舀割第功泽献绷型哎炒贾仲茨运徒雷协砷预桩盐滇逗壕土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录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皮椭榔探第惕屉价麓析踏讫铲绢凉令簇鱼骑非揽删挤楼沸跟牧且描奶滨因土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工

43、程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.3.2 2.3.2 钢的化学成分对钢性能的影响钢的化学成分对钢性能的影响钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（ Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响. 遏色再草泵闷扛薯镁渗毕疥奥轨间拘麻等攘底林援殉捣斥皱壶羞岂凑靖季土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内

44、容下一内容回主目录一、化学成分对钢材性质的影响化学元素强度韧韧性塑性其他性能 C 增加降低降低焊焊接性能，增加冷脆性和时时效倾倾向 Si 增加影响不大可焊焊性、冷加工性有所降低，提高抗腐蚀蚀性 Mn 增加影响不大消减硫引起的热热脆性、提高耐磨性、降低焊焊接性 P 稍有增加显显著降低增大冷脆性，显显著降低焊焊接性，提高耐磨和耐蚀蚀性 S降低降低增大热热脆性，降低焊焊接性、耐腐蚀蚀性和机械性能 O降低降低降低机械性能，使焊焊接和冷弯性能变变坏，增加热热脆性 N提高降低降低焊焊接性、使冷弯性能变变坏、加剧剧冷脆性与时时效敏感性 Ti提高改善降低提高焊焊接

45、性和抗蚀蚀性 V提高改善减少冷脆性、降低焊焊接性座折撤腐鼎猛撇枕羹疼诬褂滞溢棺赋黑叼貉叼庙瞥亮衬约侥赔坡闻售刻载土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录铁晶体中的碳原子碳是“杂质” 碳原子创造了一个应力场，阻止了位错的广泛滑移。它需消耗较大的能量来克服障碍。揩矮铁梅叠纲见灼门庆徽葵瓤氖恭穴铣凰缺袄啤屋丸锑宋钨菠拆挺媚力哀土木工程

46、材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录加入其它元素到金属中，削弱晶界或原子的滑移，使金属变得又硬又强。例如，碳原子加入到铁中成为钢。障碍的例子: 铁晶体中的碳原子壹果暴赔荫跌偿蹿客漾癸稍碴丑已拢喳疆串斤洼裴欺汇互滚生荆舌怨综牙土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.4 2.4 常用建筑钢材的技

47、术标准常用建筑钢材的技术标准 2.4.1 2.4.1 钢结构用钢材钢结构用钢材 2.4.2 2.4.2 混凝土结构用钢材混凝土结构用钢材惮汐艘锌抗购湘格阮舞几拌凳驮僳酉搬泌仲隘仕胳详饼演羡几熙搐侄泻砷土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 2.4.1 2.4.1 钢结构用钢材钢结构用钢材 1碳素结构钢 2优质碳素结构钢 3低合金高强度结构钢 4钢结构用型钢、钢管和钢板跨邯官誉胸绸钡致挎踏压疯载镊砷九猩昆涅头完秀恩音糙学期宅蒲忿滁茎土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料第 2 章金属材料土木工程材料土木工程材料上一内容下一内容回主目录 1碳素结构钢（1）钢的牌号：根据国标GB700-1988，碳素结构钢按照屈服强度分为 Q195

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《土木工程材料》第2章 金属材料.ppt

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