第二章 鋼結(jié)構(gòu)材料

1、本文由bzhzhg123貢獻(xiàn)ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。第2章鋼結(jié)構(gòu)材料21概述22鋼材的生產(chǎn)23鋼材的主要性能24各種因素對(duì)鋼材性能的影響25鋼材的疲勞26建筑用鋼的種類、規(guī)格和選用建筑用鋼的種類、第2章鋼結(jié)構(gòu)材料21概述1）有較高的強(qiáng)度，屈強(qiáng)比滿足要求，保證安全儲(chǔ)備）有較高的強(qiáng)度，屈強(qiáng)比滿足要求，2）有足夠的變形能力）塑性破壞前有預(yù)兆，能內(nèi)力重分布塑性破壞前有預(yù)兆，破壞前有預(yù)兆

2、韌性在動(dòng)載下破壞能吸收較大能量韌性在動(dòng)載下破壞能吸收較大能量3）有良好的加工性能，適應(yīng)冷熱加工，有良好的可焊性）有良好的加工性能，適應(yīng)冷熱加工，4）適應(yīng)低溫、有害介質(zhì)侵蝕及承受疲勞荷載，這方面能力）適應(yīng)低溫、有害介質(zhì)侵蝕及承受疲勞荷載，視具體結(jié)構(gòu)而定；視具體結(jié)構(gòu)而定；5）易生產(chǎn)、價(jià)格便宜。）易生產(chǎn)、價(jià)格便宜?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500172002)推薦的普通碳素鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼鋼和低

3、合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345、Q390及Q420是結(jié)構(gòu)鋼鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、及是符合上述要求。符合上述要求。21概述22鋼材的生產(chǎn)鋼材的生產(chǎn)分為煉鐵、鋼材的生產(chǎn)分為煉鐵、煉鋼和軋制2.2.1鋼材的冶煉一.煉鐵二.煉鋼碳素鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼常用的煉鋼爐有三種形式：轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐。常用的煉鋼爐有三種形式：轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐。電爐煉鋼煉成的鋼質(zhì)量好。電爐煉鋼煉成的鋼質(zhì)量好。耗電量大，成本高。耗電量大，成本高。轉(zhuǎn)爐煉鋼是利用高壓空氣或氧氣氧氣

4、頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼中有害元素和雜質(zhì)少，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼中有害元素和雜質(zhì)少，生產(chǎn)周期短，效率高、質(zhì)量好、成本低。期短，效率高、質(zhì)量好、成本低。22鋼材的生產(chǎn)22鋼材的生產(chǎn)22鋼材的生產(chǎn)平爐煉鋼，平爐的原料廣泛，容積大，平爐煉鋼，平爐的原料廣泛，容積大，產(chǎn)量冶煉工藝簡(jiǎn)單，化學(xué)成分易于控制，高，冶煉工藝簡(jiǎn)單，化學(xué)成分易于控制，煉出的鋼質(zhì)量?jī)?yōu)良。出的鋼質(zhì)量?jī)?yōu)良。平爐煉鋼周期長(zhǎng)，效率低，成本高。平爐煉鋼周期長(zhǎng)，效率低，成本高。22鋼材的生產(chǎn)三.

5、鋼材的澆注和脫氧按脫氧的方法和程度的不同，按脫氧的方法和程度的不同，碳素結(jié)構(gòu)鋼可分為沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼4沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼4類。沸騰鋼采用脫氧能力較弱的作脫氧劑，脫氧不完全。采用脫氧能力較弱的錳沸騰鋼采用脫氧能力較弱的錳作脫氧劑，脫氧不完全。鋼材中留有較多的氧化鐵夾雜和氣孔。鋼的質(zhì)量較差。鋼材中留有較多的氧化鐵夾雜和氣孔。鋼的質(zhì)量較差。鎮(zhèn)靜鋼采用錳加硅作脫氧劑脫氧較完全，采用錳加硅作脫氧劑，鎮(zhèn)靜鋼采用

6、錳加硅作脫氧劑，脫氧較完全，硅在還原氧化鐵的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生熱量，使鋼液冷卻緩慢，化鐵的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生熱量，使鋼液冷卻緩慢，使氣體充分逸出，澆注時(shí)不會(huì)出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象。這種鋼質(zhì)量好，但成本高。逸出，澆卻的操作方法，通過(guò)加熱、保溫、冷卻的操作方法，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，稱為熱處理。構(gòu)發(fā)生變化，稱為熱處理。22鋼材的生產(chǎn)一.熱加工開(kāi)軋和鍛壓溫度控制在1150～1300℃?！_(kāi)軋和鍛壓溫度控制在℃鋼材軋制成鋼板或型鋼，使金屬的晶粒變細(xì)，壓合鋼坯中

7、鋼材軋制成鋼板或型鋼，使金屬的晶粒變細(xì)，的氣孔、裂紋等缺陷，改善鋼材的力學(xué)性能。的氣孔、裂紋等缺陷，改善鋼材的力學(xué)性能。熱軋薄板和壁厚較薄的熱軋型鋼，因輥軋次數(shù)較多，熱軋薄板和壁厚較薄的熱軋型鋼，因輥軋次數(shù)較多，鋼材優(yōu)于厚板的性能改善明顯，其強(qiáng)度、塑性、韌性和焊接性能均優(yōu)于的性能改善明顯，其強(qiáng)度、塑性、韌性和焊接性能均優(yōu)于厚板和厚壁型鋼。和厚壁型鋼。鋼材強(qiáng)度按板厚分組。鋼材強(qiáng)度按板厚分組。22鋼材的生產(chǎn)鋼材沿軋制方向（縱向）鋼材沿軋制方

8、向（縱向）的性能優(yōu)于垂直軋制方向（的性能優(yōu)于垂直軋制方向（橫的性能，向）的性能，即使其各向異性增大。增大。因此對(duì)于鋼板部件應(yīng)沿其橫向切取試件進(jìn)行拉伸和冷彎試驗(yàn)。彎試驗(yàn)。鋼中的硫化物和氧化物等非金屬夾雜，非金屬夾雜，經(jīng)軋制之后被壓會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象。成薄片會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象。分層使鋼板沿厚度方向受拉的性能惡化。能惡化。22鋼材的生產(chǎn)二.冷加工冷軋卷板和冷軋鋼板冷彎薄壁型鋼和壓型鋼板高強(qiáng)鋼絲。高強(qiáng)鋼絲。由帶鋼或鋼板經(jīng)過(guò)冷加工形成的型材制作的結(jié)構(gòu)稱為

9、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)22鋼材的生產(chǎn)22鋼材的生產(chǎn)三.熱處理包括退火、正火、包括退火、正火、淬火和回火退火和正火改善組織以提高鋼的機(jī)械性能。退火和正火改善組織以提高鋼的機(jī)械性能。其操作方法為：在爐中將鋼材加熱保溫一段時(shí)間后，其操作方法為：在爐中將鋼材加熱保溫一段時(shí)間后，若隨爐溫冷卻至500℃以下，再放至空氣中冷卻的工藝稱為完隨爐溫冷卻至℃以下，全退火；全退火；若保溫后從爐中取出在空氣中冷卻的工藝稱為正火。若保溫后從爐中取出在空氣中冷卻的工藝稱

10、為正火。正火的冷卻速度比退火快，強(qiáng)度和硬度有所提高?；鸬睦鋮s速度比退火快，強(qiáng)度和硬度有所提高。低溫退火，主要用來(lái)消除鑄件、熱軋件、鍛件、低溫退火，主要用來(lái)消除鑄件、熱軋件、鍛件、焊接件和冷加工件中的殘余應(yīng)力。和冷加工件中的殘余應(yīng)力。22鋼材的生產(chǎn)淬火工藝是將鋼件加熱到淬火工藝是將鋼件加熱到900℃以上，保溫后快速在工藝是將鋼件加熱到℃以上，水中或油中冷卻。增加了鋼材的強(qiáng)度和硬度，水中或油中冷卻。增加了鋼材的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)使塑性和韌性降

11、低。性和韌性降低。回火工藝是將淬火后的鋼材加熱到某一溫度進(jìn)行?；鼗鸸に囀菍⒋慊鸷蟮匿摬募訜岬侥骋粶囟冗M(jìn)行保而后在空氣中冷卻。其目的是消除殘余應(yīng)力，溫，而后在空氣中冷卻。其目的是消除殘余應(yīng)力，調(diào)整強(qiáng)度和硬度，減少脆性，增加塑性和韌性，強(qiáng)度和硬度，減少脆性，增加塑性和韌性，形成較穩(wěn)定的組織。的組織。通常稱淬火加高溫回火的工藝為調(diào)質(zhì)處理。通常稱淬火加高溫回火的工藝為調(diào)質(zhì)處理。強(qiáng)度較高的鋼材，中的C、、級(jí)鋼和高強(qiáng)度螺栓的鋼高的鋼材，如Q420中