[工學(xué)]第7章 建筑鋼材-文庫吧
2025-02-01 23:55 本頁面
【正文】 硬度 耐疲勞性 冷彎性能 二、 工藝性能 焊接性能（可焊性） 冷加工及熱處理 建筑鋼材的主要技術(shù)性能 2022/3/13 9 拉伸過程分四個階段 ： OA：彈性階段 AB：屈服階段 BC：強(qiáng)化階段 CD：頸縮階段 抗拉性能 —— 建筑 鋼材 最 重要 的力學(xué) 性能。 ? 0 ε ?b ζ 硬鋼 ζ ε 曲線 低碳鋼單軸拉伸 ζ ε 曲線 % 2022/3/13 10 拉伸性能指標(biāo)主要有： 屈服點 、 抗拉強(qiáng)度和伸長率等 。 （ 1） 、 屈服強(qiáng)度 （ 屈服點 ） ?s —— 結(jié)構(gòu)設(shè)計中 ， 鋼材強(qiáng)度取值依據(jù) 。 ?軟鋼： 上屈服強(qiáng)度：試樣首次屈服前的最大應(yīng)力； 下屈服強(qiáng)度 ：不計初始瞬時效應(yīng)時的最小強(qiáng)度 ， 即 屈服點 0sSFA? ?Fs ——屈服階段最小應(yīng)力 (首次回針?biāo)鶎?yīng)的力 )， N； Ao ——鋼材的截面積 ， mm2。 ?硬鋼 條件 (名義 )屈服點 ?——產(chǎn)生 %l0殘余 (永久 、 塑性 )變形時的應(yīng)力 。 記為 l0——原始標(biāo)距長度 2022/3/13 11 （ 2） 、 抗拉強(qiáng)度 ζ b： 鋼材強(qiáng)度極限值 ， 是鋼材抵抗斷裂破 壞能力的重要指標(biāo) Fb—— 為最大應(yīng)力 ， N。 0bbFA? ?可靠性參數(shù) sb???屈 強(qiáng) 比值得注意 ： 屈強(qiáng)比 的概念 ——能反映結(jié)構(gòu)安全可靠程度及鋼材利用率 。 ?s/?b小 ——鋼材受力超過屈服點工作時的可靠度越大，結(jié)構(gòu)安全性越高，但強(qiáng)度利用率低，浪費材料； ?s/ ?b大，則相反。 通常情況下 ， 屈強(qiáng)比在 ～ 。 因此 ， 強(qiáng)屈比 一般不低于 ， 抗震結(jié)構(gòu)一般不低于 。 2022/3/13 12 （ 3） 、 伸長率 ?： 意義 ： ? 值 越大 ， 表示鋼材塑性好 ， 可避免結(jié)構(gòu)過早破壞；加 工性增強(qiáng) ， 安全性增強(qiáng) 。 δ 值有兩種表示方法： ? ?10 ? ?10表示 l0 = 5d0、 10d0時的 伸長率 ； d0——鋼材直徑 ； ? 對于同種鋼材： ?5 與 ?10之間的關(guān)系為： ?5(＞、＜、＝ )?10 100100%lll? ???lo——試件原始標(biāo)距長度， mm ； l1——試件拉斷后測定出伸長后標(biāo)距部分的長度， mm。 2022/3/13 13 沖擊韌性 ——指鋼材抵抗沖擊荷載的能力 。 （ 1） 指標(biāo) ——沖擊韌性 αk 試驗方法：標(biāo)準(zhǔn)試件的彎曲沖擊韌性試驗； ——試件缺口處單位截面積上所消耗的功 ， 計作 ， J/cm2。 ? α k值愈大 ， 鋼材的沖擊韌性愈好 。 沖擊韌性試驗原理圖 （ 2）沖擊韌性的 影響因素 ： ? 鋼材的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、環(huán)境溫度、時效 ?鋼材的 冷脆性 溫度對沖擊韌性有重大影響，當(dāng) 溫度降到一定程度時，沖擊韌性大幅度下 降而使鋼材呈脆性，這一現(xiàn)象稱為 冷脆性 ， 這一溫度范圍稱為 脆性轉(zhuǎn)變溫度 或脆性臨界溫度。 ?時效 ——隨著時間的延長，鋼材機(jī)械強(qiáng)度提高，而塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為時效。 kWA? ?2022/3/13 14 耐疲勞性 疲勞破壞：交變荷載反復(fù)作用下的構(gòu)件，鋼材在應(yīng)力低于屈服強(qiáng) 度時，突然發(fā)出脆性斷裂的現(xiàn)象。 危害極大 影響因素 （ 1）材料內(nèi)部的缺陷 ,成分偏析 ,過大的 內(nèi)應(yīng)力 ,構(gòu)件截面延長度方向的急劇變化 ,構(gòu)件受力最大處及表面不光滑等 . （ 2）應(yīng)力循環(huán)特征值： ρ=σ min/σ max； 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N ；應(yīng)力集中程度。 2022/3/13 15 ? 硬度 ?鋼材表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。 ?常用 布氏法和洛氏法 兩種方法測定。 2022/3/13 16 洛氏硬度測量原理圖 2022/3/13 17 —— 建筑鋼材的重要工藝性能 1） 定義 —— 鋼材在 常溫 下承受彎曲變形的能力。 2） 指標(biāo) —— 彎曲角度 (?)， 彎心直徑 (d＝ na) 。 3） 合格標(biāo)志 —— 彎曲處無裂紋、斷裂及起層現(xiàn)象。 4） 冷彎性能 —— 與伸長率一樣，也是反映鋼材在靜荷載作用下的塑性性能。 但：伸長率 —— 反映鋼材在均勻變形下的塑性性能。 冷彎性能 —— 反映鋼材在 不利變形條件 下的塑性性能。 工藝性能 2022/3/13 18 5） 測試?yán)鋸澬阅艿囊饬x ①揭露鋼材內(nèi)在缺陷（揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷）； ②評定塑性好壞； ③評定焊接接頭質(zhì)量（能揭示焊件受彎表面是否存在未熔合，裂縫及夾雜物等缺陷）。 2022/3/13 19 鋼材冷彎試驗示意圖 2022/3/13 20 2. 焊接性能 (可焊性） 1）可焊性 定義 —— 鋼材在一定焊接工藝條件下，在焊接及其附近過熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及脆硬傾向，焊接后焊縫處性質(zhì)應(yīng)盡可能與母材相同。 影響因素： 碳、合金元素（錳、釩）、雜質(zhì)元素越多，可焊性越??；
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