文档介绍：关于金属材料
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概 述
上海宝钢
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一、钢及其特性
钢
理论上，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；含碳量小于形时的应力。见左图。
σ
ε
0
A
%
a
b
oa——总变形。
ba——%。
ob——%。
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二、冲击韧性
定义及指标
指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。其大小用冲击韧性值αk表示。αk 越大，则冲击韧性越好。
αk是以试件冲击破坏时缺口处单位面积上所消耗的功（J/cm2）。
影响因素
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。
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。
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三、工艺性能
指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。
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。
通过冷弯试验，更有助于暴露钢材的某些内在缺陷，它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。
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三、工艺性能
可焊性是指在一定焊接工艺条件下，在焊缝及其附近过热区是否产生裂缝及脆硬影响，焊接后接头强度是否与母体相近的性能。
可焊性受化学成分及含量的影响。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等，均会降低可焊性。%的非合金钢具有良好的可焊性。
焊接结构应选择含碳量较低的氧气转炉或平炉的镇静钢。当采用高碳钢及合金钢时，为了改善焊接后的硬脆性，焊接时一般要采用焊前预热及焊后热处理等措施。
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四、钢材的冷加工强化和时效
冷加工强化是钢材在常温下，以超过其屈服点但不超过抗拉强度的应力对其进行的加工。
建筑钢材常用的冷加工有冷拉、冷拔、冷轧、刻痕等 。
对钢材进行冷加工的目的，主要是利用时效提高强度，利用塑性节约钢材，同时也达到调直和除锈的目的。
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四、钢材的冷加工强化和时效
钢材随时间的延长，其强度、硬度提高，而塑性、冲击韧性降低的现象称为时效。
时效分为自然时效和人工时效两种。
自然时效是将其冷加工后，在常温下放置15～20d；
人工时效是将冷加工后的钢材加热至100～200℃保持2h以上。
经过时效处理后的钢材，其屈服强度、抗拉强度及硬度都将提高，而塑性和韧性降低。
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建筑钢材的钢种及牌号
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一、碳素结构钢（非合金钢）
由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成；
如：Q235－AF表示为屈服点不小于235MPa的A级沸腾钢。
共有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个牌号。
化学成分、力学性能、冷弯性能应符合GB700规定。
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一、碳素结构钢（非合金钢）
Q195、Q215，含碳量低，强度低，塑性、韧性、加工性能和可焊性好，主要用于轧制薄板和盘条、制造铆钉、地脚螺栓等。
Q235，含碳适中，综合性能好，强度、塑性和焊接等性能得到很好配合，用途最广泛。常轧制成盘条或钢筋，以及圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢等型钢，广泛地应用于建筑工程中。
Q255、Q275，强度、硬度较高，耐磨性较好，塑性和可焊性能有所降低。主要用作铆接与螺栓连接的结构及加工机械零件。
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二、低合金高强度结构钢
由代表屈服点的拼音字母（Q）、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三部分按顺序组成。
如Q345A表示屈服点不小于345MPa的A级钢。
共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五个牌号。
其化学成分、力学性能、冷弯性能应符合GB/T1591 的规定
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二、低合金高强度结构钢
Q295，钢中只含有极少量合金元素，强度不高，但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能。主要用于建筑工程中对强度要求不高的一般工程结构。
Q345、Q390，综合力学性能好，焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能