6-建筑鋼材-文庫吧資料
2025-01-18 06:46本頁面
【正文】 ?國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(jí)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 31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(jí)沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼 。 各牌號(hào)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(jí) 。 鋼材正火后強(qiáng)度和硬度提高 ， 塑性較退火為小 。 （ ４ ） 正火 。 退火是指將鋼材加熱至723℃ 以上某一溫度 ， 保持相當(dāng)時(shí)間后 ， 在退火爐中緩慢冷卻 。 若鋼材淬火后隨即進(jìn)行高溫回火處理 ， 則稱調(diào)質(zhì)處理 ， 其目的是使鋼材的強(qiáng)度 、 塑性 、韌性等性能均得以改善 。 回火可消除鋼材淬火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 ， 使其硬度降低 ， 恢復(fù)塑性和韌性 。 ?(２ ) 回火 。 將鋼材加熱至 723℃ （ 相變溫度 ）以上某一溫度 ， 并保持一定時(shí)間后 ， 迅速置于水中或機(jī)油中冷卻 ， 這個(gè)過程稱鋼材的淬火處理 。 2. 鋼材的熱處理 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(shí)間 ， 再以一定的速度和方式進(jìn)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(jìn)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(jī)械力學(xué)性能 ， 這一過程就稱為鋼材的熱處理 。 前者稱為自然時(shí)效 ， 后者稱為人工時(shí)效 。 工地或預(yù)制廠鋼筋混凝土施工中常利用這一原理 ， 對(duì)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(duì)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 。 （ ４ ） 珠光體 珠光體為鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物 ， 含Ｃ量較低 （ ％ ） ， 層狀結(jié)構(gòu) ， 塑性較好 ， 強(qiáng)度和硬度較高 。 其強(qiáng)度 、 硬度不高 ， 但塑性好 ， 在高溫下易于軋制成型 。 鋼的基本組織主要有以下幾種： （ １ ） 鐵素體 鋼材中的鐵素體為Ｃ在 α 一 Fe中的固溶體 ，由于 α 一 Fe體心立方晶格的原子間空隙小 ， 溶碳能力較差 ， 故鐵素體含Ｃ量很少 （ 小于 ％ ） ， 由此決定其塑性 、 韌性很好 ， 但強(qiáng)度 、硬度很低 。 鋼的基本晶體組織 碳素鋼冶煉時(shí)在鋼水冷卻過程中 ， 其 Fe和Ｃ有以下三種結(jié)合形式： 固溶體 —— 鐵 （ Fe） 中固溶著微量的碳 (C)； 化合物 —— 鐵和碳結(jié)合成化合物 Fe3Ｃ； 機(jī)械混合物 —— 固溶體和化合物的混合物 。 原子在晶粒中排列的規(guī)律不同可以形成不同的晶格 ， 如體心立方晶格是原子排列在一個(gè)正六面體的中心和各個(gè)頂點(diǎn)而構(gòu)成的空間格子；面心立方體晶格是原子排列在一個(gè)正六面體的各個(gè)頂點(diǎn)和六個(gè)面的中心而構(gòu)成的空間格子 。 ?2. 鋼材的晶體組織 ? 鋼是鐵碳合金晶體 。 ? （ ９ ） 釩：釩是強(qiáng)的碳化物和氮化物形成元素 。 ? （ ８ ） 鈦：鈦是強(qiáng)脫氧劑 。氮可加劇鋼材的時(shí)效敏感性和冷脆性 ， 降低可焊性 。 主要存在于非金屬夾雜物內(nèi) ， 可降低鋼的機(jī)械性能 ， 特別是韌性 ， 氧有促進(jìn)時(shí)效傾向的作用 ， 氧化物造成的低熔點(diǎn)亦使鋼的可焊性變差 。 ?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 。 硫化物造成的低熔點(diǎn)使鋼在焊接時(shí)易于產(chǎn)生熱裂紋 ， 顯著降低可焊性 。 ?（ ４ ） 硫：硫是很有害元素 。 ?（ 2）硅：當(dāng)硅在鋼中的含量較低（小于 1%）時(shí)，可提高鋼材的強(qiáng)度，而對(duì)塑性和韌性影響不明顯。 （ 1） 碳：土木工程用鋼材含碳量不大于％ 。例如，在鋼中加入一定量的合金元素鉻、鎳、鈦等，制成不銹鋼，可以提高耐銹蝕能力。 2）制成合金 鋼材的組織及化學(xué)成分是引起銹蝕的內(nèi)因。對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋，一般含碳量較高，又多系經(jīng)過變形加工或冷加工、因而對(duì)銹蝕破壞較敏感，特別是高強(qiáng)度熱處理鋼筋，容易產(chǎn)生應(yīng)力銹蝕現(xiàn)象。 混凝土配筋的防銹措施，根據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和所處環(huán)境條件等考慮混凝土的質(zhì)量要求，主要是保證混凝土的密實(shí)度（控制最大水比和最小水泥用量、加強(qiáng)振搗）、保證足夠的保護(hù)層厚度、限制氯鹽外加劑的摻和量和保證混凝土一定的堿度等；還可摻用阻銹劑（如亞硝酸鈉等）。 金屬保護(hù)層是用耐蝕性較好的金屬，以電鍍或噴鍍的方法覆蓋在鋼材表面，如鍍鋅、鍍錫、鍍鉻等。 非金屬保護(hù)層常用的是在鋼材表面刷漆，常用底漆有紅丹、環(huán)氧富鋅漆、鐵紅環(huán)氧底漆等，面漆有調(diào)和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等，該方法簡單易行，但不耐久。 （ 1）鋼筋的冷加工 冷拉 冷拔 冷軋 （ 2）鋼筋的熱處理 淬火 回火 退火 正火 建筑鋼材的銹蝕與防止 （ 1）鋼筋的銹蝕 化學(xué)銹蝕 電化學(xué)銹蝕 （ 2）建筑鋼材的銹蝕的防止 1）保護(hù)層法 通常的方法是采用在表面施加保護(hù)層，使鋼材與周圍介質(zhì)隔離。 如硫產(chǎn)生熱脆性 ， 使焊縫處產(chǎn)生硬脆及熱裂紋 。 ?6. 焊接性能 ?鋼材的可焊性是指焊接后在焊縫處的性質(zhì)與母材性質(zhì)的一致程度 。 ? 一般認(rèn)為 ， 鋼材的疲勞破壞是由拉應(yīng)力引起的 ， 因此 ， 鋼材的疲勞極限與其抗拉強(qiáng)度有關(guān) ， 一般抗拉強(qiáng)度高 ， 其疲勞極限也較高 。 ?5. 耐疲勞性 ? 在反復(fù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ， 鋼材往往在應(yīng)力遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度時(shí)發(fā)生斷裂 ，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞破壞 。 ? 布氏法的測(cè)定原理是利用直徑為Ｄ（ ｍｍ ） 的淬火鋼球 ， 以 P（ Ｎ ） 的荷載將其壓入試件表面 ， 經(jīng)規(guī)定的持續(xù)時(shí)間后卸除荷載 ， 即得到直徑為ｄ （ ｍｍ ） 的壓痕 ，以壓痕表面積Ｆ （ ｍｍ ） 除荷載Ｐ ， 所得的應(yīng)力值即為試件的布氏硬度值 Ｈ Ｂ ， 以數(shù)字表示 ， 不帶單位 。 ?4. 硬度 ? 鋼材的硬度是指其表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力 。 完成時(shí)效變化的過程可達(dá)數(shù)十年 ， 但是鋼材如經(jīng)受冷加工變形 ， 或使用中經(jīng)受震動(dòng)和反復(fù)荷載的影響 ， 時(shí)效可迅速發(fā)
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