4建筑鋼材(編輯修改稿)
2025-03-13 10:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 合、裂縫及夾雜物等缺陷。 （ 1）冷彎性能 鋼材冷彎 (a)試樣安裝； (b)彎曲 90176。 ； (c)彎曲 180176。 ； (d)彎曲至兩面重合； (e)規(guī)定彎心 （ 2）焊接性能 焊接方式： 搭接、對接 焊接要求： 焊接處（焊縫及其附近過熱區(qū)）不產(chǎn)生裂縫及硬脆傾向； 焊接處與母材一致，即拉伸試驗，強度不低于原鋼材強度。 影響因素：碳、合金元素等雜質(zhì)元素越多，可焊性越小。 鋼材的化學(xué)成分主要是指碳、硅、錳、硫、磷等，在不同情況下往往還需考慮氧、氮及各種合金元素。 (1) 碳是決定鋼材性能的主要元素 土木工程用鋼材含碳量不大于 ％。在此范圍內(nèi)，隨著含碳量的增加，鋼的強度和硬度提高，塑性和韌性下降。但當(dāng)含碳量大于 %時，由于鋼材變脆，強度反而下降。 鋼的化學(xué)成分對鋼材性能的影響 （ 2) 硅、錳 加入硅和錳可以與鋼中有害成分 FeO和 FeS分別形成 SiO MnO和 MnS而進入鋼渣排出，起到脫氧、降硫的作用。 當(dāng)硅在鋼中的含量較低（小于 1%）時，可提高鋼材的強度，而對塑性和韌性影響不明顯。 錳是我國低合金鋼的主加合金元素，錳含量一般在 1%～２％范圍內(nèi)，它的作用主要是使強度提高，錳還能消減硫和氧引起的熱脆性，使鋼材的熱加工性質(zhì)改善。 (3) 硫、磷（有害元素） 硫不溶于鐵而以 FeS的形式存在， FeS和 Fe形成低熔點的共晶體。當(dāng)鋼材溫度升至 1000℃ 以上進行熱加工時，共晶體熔化，晶粒分離，使鋼材沿晶界破裂，這種現(xiàn)象叫做 熱脆性 。 磷能使鋼的強度、硬度提高，但顯著降低鋼材的塑性和韌性，特別是低溫狀態(tài)的沖擊韌性下降更為明顯，使鋼材容易脆裂，這種現(xiàn)象叫做 冷脆性。 磷可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性，在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用。 (4) 氧、氮（有害元素） 未除盡的氧、氮大部分以化合物的形式存在，如FeO、 Fe4N等。這些非金屬化合物、夾雜物降低了鋼材的強度、冷彎性能和焊接性能。氧還使鋼的熱脆性增加，氮使冷脆性及時效敏感性增加。 (5) 鈦、釩、鈮 鋼的強脫氧劑和合金元素。能改善鋼的組織、細(xì)化晶粒、改善韌性，并顯著提高強度。 在有鋁、妮、釩等的配合下，氮可作為低合金鋼的合金元素使用。 (1)冷加工強化處理 — 指鋼材在常溫下進行的加工。 常見的冷加工方式 — 冷拉、冷拔和冷軋。 特點 — 鋼材經(jīng)冷加工產(chǎn)生塑性變形，從而提高其屈服強度，這一過程稱為 冷加工強化處理。 鋼材的冷加工和熱處理 將經(jīng)過冷拉的鋼筋于 常溫下存放 15~20d，或 加熱到 100~200℃ 并保持一段時間，其強度和硬度進一步提高，塑性和韌性進一步降低，這個過程稱為 時效處理 。 鋼筋冷拉以后再經(jīng)過時效處理，其屈服點進一步提高，塑性繼續(xù)有所降低。 （ 2）時效 自然時效 人工時效 ? 按照一定的制度 ， 將鋼材加熱到一定的溫度 ， 在此溫度下保持一定的時間 ， 再以一定的速度和方式進行冷卻 ， 以使鋼材內(nèi)部晶體組織和顯微結(jié)構(gòu)按要求進行改變 ， 或者消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力 ， 從而獲得人們所需求的機械力學(xué)性能 ， 這一過程就稱為 鋼材的熱處理 。 ? 鋼材的熱處理通常有以下幾種基本方法： ? (１ ) 淬火 。 將鋼材加熱至 723℃ （ 相變溫度 ） 以上某一溫度 ， 并保持一定時間后 ， 迅速 置于水中或機油中冷卻 ， 這個過程稱 鋼材的淬火處理 。 鋼材經(jīng)淬火后 ，強度和硬度提高 ， 脆性增大 ， 塑性和韌性明顯降低 。 ? (２ ) 回火 。將淬火后的鋼材重新加熱到 723℃ 以下某一溫度范圍，保溫一定時間后再 緩慢 地或 較快 地冷卻至室溫，這一過程稱為 回火處理 。回火可消除鋼材淬火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使其硬度降低，恢復(fù)塑性和韌性?；鼗饻囟扔?，鋼材硬度下降愈多，塑性和韌性等性能均得以改善。若鋼材淬火后隨即進行高溫回火處理，則稱 調(diào)質(zhì)處理 ，其目的是使鋼材的強度、塑性、韌性等性能均得以改善。 （ ３ ） 退火 。 退火是指將鋼材加熱至 723℃ 以上某一溫度 ， 保持相當(dāng)時間后 ， 在退火爐中 緩慢 冷卻 。 退火能消除鋼材中的內(nèi)應(yīng)力 ， 細(xì)化晶粒 ， 均勻組織 ， 使鋼材硬度降低 ， 塑性和韌性提高 。 （ ４ ） 正火 。 是將鋼材加熱到 723℃ 以上某一溫度 ， 并保持相當(dāng)長時間 ， 然后在空氣中 緩慢 冷卻 ， 則可得到均勻細(xì)小的顯微組織 。 鋼材正火后強度和硬度提高 ，塑性較退火為小 。 ? 1. 建筑鋼材的主要鋼種 ? （ 1） 碳素結(jié)構(gòu)鋼 ? 按國家標(biāo)準(zhǔn) GB7002023規(guī)定 ， 我國碳素結(jié)構(gòu)鋼分四個牌號 ， 即Ｑ 19 Q21 Q235和Q275。 各牌號鋼又按其硫 、 磷含量由多至少分為Ａ 、 Ｂ 、 Ｃ 、 Ｄ四個質(zhì)量等級 。 ? 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示按順序由代表屈服點的字母 （Q） 、 屈服點數(shù)值 （ Ｎ /mm2）
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