文档介绍：建筑钢材
本章概述了钢材的冶炼、加工及分类方法。重点介绍了钢材的力学性能、工艺性能及现行国家标准或规范对钢材的性能及技术要求。阐述了钢的化学成分及所含合金元素等对钢材性能的影响。介绍了碳素结构钢和低合金结构钢的牌号表示方法、技术要求及各类牌号钢材的性能和用途。论述了钢结构和钢筋混凝土结构采用的主要钢材品种及特点、如何正确地选材、合理地用材及钢材的锈蚀成因及防护方法。
金属材料建筑钢材
教学要求:
了解钢材的分类;
掌握建筑钢材的力学性质:拉伸性能,冷弯性能、冲击韧性和硬度;
掌握建筑钢材的化学成分对钢材性能的影响;
了解钢材的冷加工、热处理和焊接;
教学重点、难点:
建筑钢材的力学性质;
一、钢的冶炼和分类
钢是由生铁冶炼而成的。钢和铁都是铁碳合金,钢的含碳量在2%以下,而生铁的含碳量大于2%。另外钢中的杂质含量也少于生铁。
生铁有炼钢生铁和铸造生铁之分。
钢的冶炼就是将熔融的生铁进行氧化,使碳的含量降低到规定范围,其他杂质含量也降低到允许范围之内。
1、钢的冶炼
(1) 概述
(1)钢材的定义:
钢材是一种以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素(磷P、硫S、氧O、氮N、硅Si和锰Mn)的材料;
(2)钢材的优点以及缺点:
优点:
(1)抗拉、抗压、抗冲击性能好;
(2)可加工性能好,可切割、可焊接和铆接,装配方便;
缺点:易锈蚀;
(2)建筑钢材
建筑钢材是指建筑工程中用的各种钢材。
建筑钢材主要包括:
钢结构用各种型材(如工字钢、角钢、方钢、圆钢、扁钢等);
板材(如钢板等);
混凝土用各种钢筋、钢丝和钢绞线等;
钢结构用各种型材示意图
1、按冶炼方式分类
分类三大类:(1)转炉钢(2)平炉钢(3)电炉钢;
(1)转炉钢:
以熔融的铁水为原料、由转炉的底部或侧面向转炉中吹入高压热空气(或氧气)进行冶炼而得到的钢,叫做转炉钢;
转炉钢的缺点:
吹炼时易混入空气中的氮、氢等杂质,故建筑中常用的是氧气转炉钢;
熔炼时间短,杂质含量不易控制,因此质量差;
(2)平炉钢:
以固态或液态的生铁、铁矿石或废钢为原料、用煤气或重油为燃料在平炉中冶炼而得到的钢,叫做平炉钢;
平炉钢的特点:
熔炼时间长,易控制质量,因此质量好,但成本较转炉钢高;
1、按冶炼方式分类
(3)电炉钢:
用电热进行高温冶炼而得到的钢;
一般用高压电弧作为热源,故熔炼的温度高,且温度可以自由调节,清除杂质则容易得多,故电炉钢的质量最好;
电炉钢的特点:
熔炼温度可自由调节,清除杂质彻底,因此质量最好,但成本最高;
(1)、按冶炼方式分类
(1)沸腾钢;(2)镇静钢;(3)半镇静钢
(1)沸腾钢的特点:
含杂质较多,质量较差,致密性差,但成本低;
(2)镇静钢
镇静钢的特点:
结构致密,成分均匀,性能稳定,是质量较好的钢种,但是产品率低,且成本较高;
(3)半镇静钢:
半镇静钢的特点:
脱氧程度以及钢的质量介于沸腾钢和半镇静钢之间;
(2)、按脱氧的方式分类