企業(yè)班建筑材料教學(xué)7課件

1、企業(yè)班建筑材料教學(xué)71第七章第七章 建筑鋼材建筑鋼材概概 論論鋼的特性鋼的特性優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)品質(zhì)均勻致密品質(zhì)均勻致密,抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高具有良好的塑性和韌性具有良好的塑性和韌性,能經(jīng)受沖擊和振動(dòng)荷載能經(jīng)受沖擊和振動(dòng)荷載.具有很好的加工性能具有很好的加工性能企業(yè)班建筑材料教學(xué)72缺缺 點(diǎn)點(diǎn)v 易銹蝕易銹蝕v 維修費(fèi)用大維修費(fèi)用大v 能耗大能耗大,成本高成本高企業(yè)班建筑材料教學(xué)73鋼的冶煉加工與分類鋼的冶煉加工與分類冶煉：就是將生鐵在煉鋼爐中，經(jīng)高溫氧化作用，冶煉：就是將生鐵在煉鋼爐中，經(jīng)高溫氧化作用，減少生鐵中碳及硫、磷等有害雜質(zhì)含量，以提高減少生鐵中碳及硫、磷等有害雜質(zhì)含量，以

2、提高鋼的技術(shù)性質(zhì)和質(zhì)量鋼的技術(shù)性質(zhì)和質(zhì)量企業(yè)班建筑材料教學(xué)74根據(jù)煉鋼設(shè)備不同分為根據(jù)煉鋼設(shè)備不同分為轉(zhuǎn)爐煉鋼法轉(zhuǎn)爐煉鋼法平爐煉鋼法平爐煉鋼法電弧爐煉鋼法電弧爐煉鋼法企業(yè)班建筑材料教學(xué)75鋼的加工鋼的加工鑄錠鑄錠脫氧：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼脫氧：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼壓力加工：熱加工、冷加工壓力加工：熱加工、冷加工.企業(yè)班建筑材料教學(xué)76鋼的分類鋼的分類按化學(xué)成分分：碳素鋼按化學(xué)成分分：碳素鋼 合金鋼合金鋼按質(zhì)量分：普通碳素鋼按質(zhì)量分：普通碳素鋼 優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼 高合金鋼高合金鋼按用途分：結(jié)構(gòu)鋼按用途分：結(jié)構(gòu)鋼 工具鋼工具鋼 特殊鋼特殊鋼企業(yè)班建筑材料教學(xué)77金屬的微觀結(jié)構(gòu)及鋼材的化

3、學(xué)組成金屬的微觀結(jié)構(gòu)及鋼材的化學(xué)組成金屬的微觀結(jié)構(gòu)金屬的微觀結(jié)構(gòu)金屬的晶體結(jié)構(gòu)金屬的晶體結(jié)構(gòu)金屬鍵結(jié)合，無方向性和飽和性，是金屬材料具強(qiáng)度和金屬鍵結(jié)合，無方向性和飽和性，是金屬材料具強(qiáng)度和延展性的根本原因。延展性的根本原因。三種類型：三種類型：fcc、bcc、hcp企業(yè)班建筑材料教學(xué)78金屬晶體結(jié)構(gòu)中的缺陷金屬晶體結(jié)構(gòu)中的缺陷點(diǎn)缺陷點(diǎn)缺陷線缺陷線缺陷面缺陷面缺陷企業(yè)班建筑材料教學(xué)79金屬?gòu)?qiáng)化的微觀機(jī)理金屬?gòu)?qiáng)化的微觀機(jī)理細(xì)晶強(qiáng)化細(xì)晶強(qiáng)化固熔強(qiáng)化固熔強(qiáng)化彌散強(qiáng)化彌散強(qiáng)化變形強(qiáng)化變形強(qiáng)化企業(yè)班建筑材料教學(xué)710鋼材的化學(xué)組成鋼材的化學(xué)組成碳：碳：(是決定性因素是決定性因素)含碳量含碳量1%,隨含碳量

4、增加隨含碳量增加,除硬度增加外除硬度增加外,強(qiáng)度強(qiáng)度.塑性塑性.韌韌性下降性下降,冷脆性增強(qiáng)冷脆性增強(qiáng),抵抗大氣腐蝕性能下降抵抗大氣腐蝕性能下降企業(yè)班建筑材料教學(xué)711硅硅:(有益元素有益元素)含量一般在含量一般在1%以內(nèi)以內(nèi),可提高強(qiáng)度可提高強(qiáng)度,對(duì)塑性和韌性沒有明顯影響對(duì)塑性和韌性沒有明顯影響.含量超過含量超過1%時(shí)時(shí),冷脆性增加冷脆性增加,可焊性變差可焊性變差.錳錳:(有益元素有益元素)含量為含量為0.8%1%時(shí)時(shí),可顯著提高強(qiáng)度和硬度可顯著提高強(qiáng)度和硬度 含量大于含量大于1%時(shí)時(shí),塑性及韌性有所下降塑性及韌性有所下降,可焊性變差可焊性變差;企業(yè)班建筑材料教學(xué)712磷：磷：(有害元素有害

5、元素)產(chǎn)生冷脆性產(chǎn)生冷脆性硫：硫：(有害元素有害元素)產(chǎn)生熱脆性產(chǎn)生熱脆性氧、氮氧、氮(有害元素有害元素)降低鋼材的塑性和韌性降低鋼材的塑性和韌性,以及冷彎性能和可焊性能以及冷彎性能和可焊性能企業(yè)班建筑材料教學(xué)713鋁、鈦、釩、鈮：鋁、鈦、釩、鈮：改善鋼的組織改善鋼的組織,細(xì)化晶粒細(xì)化晶粒,顯著提高強(qiáng)度和改善韌性顯著提高強(qiáng)度和改善韌性企業(yè)班建筑材料教學(xué)714鋼材的技術(shù)性質(zhì)鋼材的技術(shù)性質(zhì)拉伸性能拉伸性能v彈性階段彈性階段:oa階段階段,荷載較小荷載較小,應(yīng)力與應(yīng)變成正比應(yīng)力與應(yīng)變成正比, 當(dāng)卸去外力當(dāng)卸去外力,試件能恢復(fù)到原狀試件能恢復(fù)到原狀.p表示彈性極限表示彈性極限v 屈服階段屈服階段:ab

6、階段階段,應(yīng)力與應(yīng)變不成正比例應(yīng)力與應(yīng)變不成正比例,應(yīng)力應(yīng)力在很小范圍內(nèi)波動(dòng)在很小范圍內(nèi)波動(dòng),應(yīng)變?nèi)岳^續(xù)上升應(yīng)變?nèi)岳^續(xù)上升,產(chǎn)生明顯塑性變形產(chǎn)生明顯塑性變形.屈強(qiáng)比小屈強(qiáng)比小,安全性大安全性大;過小過小,則不夠經(jīng)濟(jì)則不夠經(jīng)濟(jì).屈強(qiáng)比應(yīng)為屈強(qiáng)比應(yīng)為0.600.75企業(yè)班建筑材料教學(xué)715v強(qiáng)化階段強(qiáng)化階段:bc階段階段,內(nèi)部組織重新建立了新的平衡內(nèi)部組織重新建立了新的平衡,又恢復(fù)了抵抗外力的能力又恢復(fù)了抵抗外力的能力,變形繼續(xù)發(fā)展。變形繼續(xù)發(fā)展。bv頸縮階段頸縮階段:cd階段階段,某一薄弱環(huán)節(jié)斷面開始顯著縮某一薄弱環(huán)節(jié)斷面開始顯著縮小小,應(yīng)變迅速增大應(yīng)變迅速增大,應(yīng)力隨之下降應(yīng)力隨之下降,斷裂斷

7、裂.斷裂伸長(zhǎng)率斷裂伸長(zhǎng)率:=(l1-lo)/lox100%=15%30% 低碳鋼低碳鋼2%5% 塑性材料如銅塑性材料如銅.鐵鐵伸長(zhǎng)率與標(biāo)距有關(guān)伸長(zhǎng)率與標(biāo)距有關(guān) 510企業(yè)班建筑材料教學(xué)716沖擊韌性沖擊韌性抵抗沖擊荷栽而不破壞的能力抵抗沖擊荷栽而不破壞的能力求求kk值低值低,脆性材料脆性材料,破壞時(shí)無明顯變形破壞時(shí)無明顯變形,斷口平齊斷口平齊k值高值高,韌性材料韌性材料,斷口呈灰色纖維狀斷口呈灰色纖維狀與鋼材中磷與鋼材中磷.硫含量硫含量,組織組織,環(huán)境溫度環(huán)境溫度,解釋冷脆性解釋冷脆性.企業(yè)班建筑材料教學(xué)717疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度鋼材承受交變荷載的作用下鋼材承受交變荷載的作用下,可以在遠(yuǎn)低于屈服強(qiáng)

8、度時(shí)突然破壞可以在遠(yuǎn)低于屈服強(qiáng)度時(shí)突然破壞用疲勞強(qiáng)度表示用疲勞強(qiáng)度表示,指試件在交變荷載作用下指試件在交變荷載作用下,不發(fā)生疲勞破壞的不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力最大應(yīng)力.鋼材承受鋼材承受1x107次交變荷載時(shí)不發(fā)生破壞所能承受次交變荷載時(shí)不發(fā)生破壞所能承受最大應(yīng)力為疲勞強(qiáng)度最大應(yīng)力為疲勞強(qiáng)度企業(yè)班建筑材料教學(xué)718破壞原因破壞原因內(nèi)部組織狀態(tài)內(nèi)部組織狀態(tài),成分偏析成分偏析,夾雜物多少夾雜物多少,其它各種缺陷其它各種缺陷截面的變化截面的變化,表面光潔度及內(nèi)應(yīng)力大小表面光潔度及內(nèi)應(yīng)力大小應(yīng)力較高點(diǎn)或缺陷點(diǎn)應(yīng)力較高點(diǎn)或缺陷點(diǎn)-細(xì)微裂縫細(xì)微裂縫-裂縫裂縫,尖縫應(yīng)力集中尖縫應(yīng)力集中-發(fā)展破壞發(fā)展破壞企業(yè)班

9、建筑材料教學(xué)719硬硬 度度金屬材料抵抗硬物壓入表面的能力金屬材料抵抗硬物壓入表面的能力,即對(duì)局部塑性變形即對(duì)局部塑性變形;是熱處理工件質(zhì)量檢查的一項(xiàng)重要指標(biāo)是熱處理工件質(zhì)量檢查的一項(xiàng)重要指標(biāo)壓入法測(cè)壓入法測(cè)hb企業(yè)班建筑材料教學(xué)720冷彎性能冷彎性能定義定義:鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力.指標(biāo)以試件彎曲角度指標(biāo)以試件彎曲角度及彎心直徑及彎心直徑d與鋼材厚度與鋼材厚度a比值比值d/a試驗(yàn)試驗(yàn):彎曲處外表面無裂紋彎曲處外表面無裂紋.裂縫或裂斷現(xiàn)象裂縫或裂斷現(xiàn)象值越大值越大,d/a越小越小,冷彎性能要求越高冷彎性能要求越高冷彎性能反映在靜荷載下塑性指標(biāo)冷彎性能反映在

10、靜荷載下塑性指標(biāo),局部不均勻變形局部不均勻變形,更不利條件下的塑性變形更不利條件下的塑性變形,更嚴(yán)格檢驗(yàn)更嚴(yán)格檢驗(yàn).企業(yè)班建筑材料教學(xué)721冷加工性能及其時(shí)效處理冷加工性能及其時(shí)效處理冷加工冷加工:在常溫下對(duì)鋼材進(jìn)行加工在常溫下對(duì)鋼材進(jìn)行加工,如冷拉如冷拉.冷拔冷拔.冷扭冷扭使強(qiáng)度使強(qiáng)度.硬度提高硬度提高,冷作強(qiáng)化冷作強(qiáng)化冷拉冷拉:在常溫下拉伸在常溫下拉伸,使其產(chǎn)生塑性變形使其產(chǎn)生塑性變形,增加鋼材長(zhǎng)度增加鋼材長(zhǎng)度(4%10%)節(jié)省鋼材節(jié)省鋼材采用控制冷拉率或控制應(yīng)力或雙控采用控制冷拉率或控制應(yīng)力或雙控冷拔冷拔:在常溫下將鋼材通過硬質(zhì)合金拔絲?？讖?qiáng)行拉拔在常溫下將鋼材通過硬質(zhì)合金拔絲?？讖?qiáng)行拉

11、拔,由于模孔直徑略小于鋼筋直徑由于?？字睆铰孕∮阡摻钪睆?使鋼筋不僅受拉使鋼筋不僅受拉,同時(shí)還同時(shí)還受周圍擠壓受周圍擠壓,強(qiáng)度大大提高強(qiáng)度大大提高企業(yè)班建筑材料教學(xué)722時(shí)效處理時(shí)效處理:鋼材經(jīng)冷加工后鋼材經(jīng)冷加工后,在常溫下擱置在常溫下擱置1520天或加熱天或加熱至至100200度保持度保持2小時(shí)左右小時(shí)左右,鋼的屈服強(qiáng)度鋼的屈服強(qiáng)度.抗拉強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度及硬度進(jìn)一步提高硬度進(jìn)一步提高,塑塑.韌性降低韌性降低節(jié)約鋼材節(jié)約鋼材,但對(duì)于受動(dòng)力荷載作用或經(jīng)常處于中溫條件但對(duì)于受動(dòng)力荷載作用或經(jīng)常處于中溫條件下鋼結(jié)構(gòu)下鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)使用時(shí)效敏感性小的材料應(yīng)使用時(shí)效敏感性小的材料企業(yè)班建筑材料教學(xué)723鋼材

12、的熱處理鋼材的熱處理目的、為了減少冷加工中所產(chǎn)生的各種缺陷目的、為了減少冷加工中所產(chǎn)生的各種缺陷工藝：退火、正火、淬火、回火及離子注入等工藝：退火、正火、淬火、回火及離子注入等企業(yè)班建筑材料教學(xué)724焊焊 接接方法方法電弧焊電弧焊鋼結(jié)構(gòu)、電渣壓力焊鋼結(jié)構(gòu)、電渣壓力焊鋼筋鋼筋檢驗(yàn)方法：取樣試件試驗(yàn)和原位非破損檢測(cè)檢驗(yàn)方法：取樣試件試驗(yàn)和原位非破損檢測(cè)企業(yè)班建筑材料教學(xué)725鋼材的防火鋼材的防火危害：溫度升高，持久強(qiáng)度將顯著下降危害：溫度升高，持久強(qiáng)度將顯著下降措施：預(yù)防包覆，如：防火板、涂刷防火涂料措施：預(yù)防包覆，如：防火板、涂刷防火涂料企業(yè)班建筑材料教學(xué)726v 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕鋼材腐蝕鋼材腐蝕v 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕v 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕企業(yè)班建筑材料教學(xué)727銹蝕的防止銹蝕的防止保護(hù)層法保護(hù)層法合金法合金法企業(yè)班建筑材料教學(xué)728建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼:牌號(hào)表示牌號(hào)表示技術(shù)要求技術(shù)要求各類牌號(hào)鋼材的性能和用途各類牌號(hào)鋼材的性能和用途企業(yè)班建筑材料教學(xué)729低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)表示牌號(hào)表示標(biāo)準(zhǔn)和選用標(biāo)準(zhǔn)和選用企業(yè)班建筑材料教學(xué)730鋼結(jié)構(gòu)用鋼材鋼結(jié)構(gòu)用鋼材