【正文】 級 不小于 抗拉 強(qiáng)度 σb N/ mm2 不小于 不小于 Q 195 — 195 185 — — — — 315~ 430 33 32 — — — — — — A — — Q 215 B 215 205 195 185 175 165 335~ 450 31 30 29 28 27 26 20 27 A — — B 20 C 0 Q 235 D 235 225 215 205 195 185 375~ 500 26 25 24 23 22 21 － 20 27 A — — Q 255 B 225 245 235 225 215 205 410~ 550 24 23 22 21 20 19 20 27 Q 275 — 275 265 255 245 235 225 490~ 630 20 19 18 17 16 15 — — ? 國家標(biāo)準(zhǔn)對碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分 ， 包括 C、 Si、 Mn、 S、 P五大元素 ， 按質(zhì)量等級及脫氧方法也分別提出了要求 。 ? 碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能指標(biāo)規(guī)定見表 21(“土木工程材料 ” P36表 22)所示 。 例如 .，它表示：屈服點(diǎn)為 235N／ｍｍ 2的平爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的Ａ級沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼 。 各牌號鋼又按其硫 、磷含量由多至少分為Ａ 、 Ｂ 、 Ｃ 、 Ｄ四個(gè)質(zhì)量等級 。 是將鋼材加熱到 723℃以上某一溫度 ， 并保持相當(dāng)長時(shí)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 。 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 。 ? （ ３ ） 退火 。 回火溫度愈高 ， 鋼材硬度下降愈多 ， 塑性和韌性等性能均得以改善 。 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(shí)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 。 鋼材經(jīng)淬火后 ， 強(qiáng)度和硬度提高 ， 脆性增大 ， 塑性和韌性明顯降低 。 ? 鋼材的熱處理通常有以下幾種基本方法： ? (１ ) 淬火 。 ? 鋼材產(chǎn)生時(shí)效的主要原因是 ， 溶于 α一 Fe中的碳 、 氮原子 ， 向晶格缺陷處移動和集中的速度大為加快 ， 這將使滑移面缺陷處碳 、 氮原子富集 ， 使晶格畸變加劇 ，造成其滑移 、 變形更為困難 ， 因而強(qiáng)度進(jìn)一步提高 ， 塑性和韌性則進(jìn)一步降低 ， 而彈性模量則基本恢復(fù) 。 ? ? 冷拉以后再經(jīng)過時(shí)效處理的鋼筋 ， 其屈服點(diǎn)進(jìn)一步提高 ， 抗拉強(qiáng)度稍見增長 ， 塑性繼續(xù)有所降低 。 Ｃ并保持一段時(shí)間 ， 這個(gè)過程稱為 時(shí)效 處理 。 ? 工地或預(yù)制廠鋼筋混凝土施工中常利用這一原理 ， 對鋼筋或低碳鋼盤條按一定制度進(jìn)行冷拉或冷拔加工 ，以提高屈服強(qiáng)度 。 ? 冷加工強(qiáng)化的原理是：鋼材在塑性變形中晶格的缺陷增多 ， 而缺陷的晶格嚴(yán)重畸變 ， 對晶格的進(jìn)一步滑移將起到阻礙作用 ， 故鋼材的屈服點(diǎn)提高 ， 塑性和韌性降低 。 又如 ， 含碳量超過 ％ ， 可焊性顯著下降等 。 影響鋼材可焊性的主要因素是化學(xué)成分及含量 。 ） 及彎心直徑 ｄ對試件厚度（ 或直徑 ） a的比值 （ ｄ /a） 區(qū)分的 ， 試件按規(guī)定的彎曲角和彎心直徑進(jìn)行試驗(yàn) ， 試件彎曲處的外表面無裂斷 、 裂縫或起層 ， 即認(rèn)為冷彎性能合格 。 ? 冷彎性能指標(biāo)是通過試件被彎曲的角度（ 90176。 洛氏法測定的原理與布氏法相似 ， 但系根據(jù)壓頭壓入試件的深度 來表示硬度值 ， 洛氏法壓痕很小 ， 常用于判定工件的熱處理效果 。 常用的測定硬度的方法有布氏法和洛氏法 。 由于疲勞裂紋是在應(yīng)力集中處形成和發(fā)展的 ， 故鋼材的疲勞極限不僅與其內(nèi)部組織有關(guān) ， 也和表面質(zhì)量有關(guān) 。 疲勞破壞的危險(xiǎn)應(yīng)力用 疲勞極限 來表示 ， 它是指疲勞試驗(yàn)中 ， 試件在交變應(yīng)力作用下 ， 于規(guī)定的周期基數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力 。 因時(shí)效而導(dǎo)致性能改變的程度稱為 時(shí)效敏感性 ， 對于承受動荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)該選用時(shí)效敏感性小的鋼材 。 ? 隨時(shí)間的延長而表現(xiàn)出強(qiáng)度提高 ， 塑性和沖擊韌性下降的現(xiàn)象稱為 時(shí)效 。 ? 發(fā)生冷脆時(shí)的溫度稱為 臨界溫度 ， 其數(shù)值愈低 ， 說明鋼材的低溫沖擊性能愈好 。 ? 鋼材的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、內(nèi)在缺陷及環(huán)境溫度都會影響鋼材的沖擊韌性。 以擺錘打擊試件 ， 于刻槽處將其打斷 ， 試件單位截面積上所消耗的功 ， 即為鋼材的沖擊韌性指標(biāo) ， 用沖擊韌性 ak（ Ｊ /cm2） 表示 。 ? 2. 沖擊韌性 ? 沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力 。 通常以 δ 5和 δ 10分別表示 L0=5d0和 L0=10d0（ ｄ 0為試件直徑 ） 時(shí)的伸長率 。即 %100001 ???LLL? ? 伸長率表征了鋼材的塑性變形能力 。 ? (3) 伸長率：圖 2－１中當(dāng)曲線到達(dá)Ｄ點(diǎn)后，試件薄弱處急劇縮小，塑性變形迅速增加，產(chǎn)生 “ 頸縮現(xiàn)象 ” 而斷裂。 屈強(qiáng)比愈小 ， 反映鋼材受力超過屈服點(diǎn)工作時(shí)的 可靠性愈大 ， 因而結(jié)構(gòu)的安全性愈高 。對應(yīng)于最高點(diǎn)Ｄ的應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度，用 σ b表示。對屈服現(xiàn)象不明顯的鋼材，規(guī)定以 ％殘余變形時(shí)的應(yīng)力 作為屈服強(qiáng)度。當(dāng)對試件的拉伸進(jìn)入塑性變形的屈服階段ＢＣ時(shí)，稱屈服下限Ｃ下所對應(yīng)的應(yīng)力為屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)，記做 σs 。 其技術(shù)指標(biāo)為由拉力試驗(yàn)測定的屈服點(diǎn) 、 抗拉強(qiáng)度和伸長率 。 能有效提高強(qiáng)度 ， 并能減少時(shí)效傾向 ， 但增加焊接時(shí)的淬硬傾向 。 它能顯著提高強(qiáng)度 ， 改善韌性和可焊性 ， 減少時(shí)效傾向 ， 是常用的合金元素 。 ? 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 。 ? （ ７ ） 氮：氮對鋼材性質(zhì)的影響與碳 、 磷相似 ，使鋼材的強(qiáng)度提高 ， 塑性特別是韌性顯著下降 。 ? （ ６ ） 氧：