模塊七建筑鋼材的基本性能及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)-建筑材料

1、7模塊七 建筑鋼材的基本性能及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)知識(shí)目標(biāo)暢熟悉建筑鋼材的力學(xué)性能 、工藝性能及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)暢了解鋼材的化學(xué)成分組成對(duì)建筑鋼材性能的影響暢掌握鋼筋混凝土用鋼和鋼結(jié)構(gòu)用鋼的類型、表示方法、性能及應(yīng)用能力目標(biāo)暢能夠抽取建筑用鋼的檢測(cè)試樣暢能夠?qū)ㄖ娩摮Ｒ?guī)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，精確讀取檢測(cè)數(shù)據(jù)暢能夠按規(guī)范要求對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并評(píng)定檢測(cè)結(jié)果暢能夠填寫規(guī)范的檢測(cè)原始記錄并出具規(guī)范的檢測(cè)報(bào)告建筑鋼材是建筑工程中的主要建筑材料之一，它廣泛地應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、道路橋梁、國防工程中。特別是在鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中，其品質(zhì)優(yōu)劣對(duì)工程影響較大，所以選用好的鋼材，對(duì)提高建筑工程質(zhì)量、減少工程

2、隱患具有重要意義。建筑鋼材是指用于建筑工程結(jié)構(gòu)中的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土用鋼。主要包括各種型鋼、鋼板、鋼管和鋼筋、鋼絲、鋼絞線等。項(xiàng)目一職業(yè)能力任務(wù)一了解建筑鋼材的基本性能與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)鋼材的性能主要包括力學(xué)性能、工藝性能和化學(xué)性能等。只有了解建筑鋼材的各種性能與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能做到正確、經(jīng)濟(jì)、合理地選用鋼材。一、建筑鋼材的主要技術(shù)性能（一）力學(xué)性能暢抗拉性能拉伸是建筑鋼材的主要受力形式，所以抗拉性能是表示鋼材性能和選用鋼材的重要技術(shù)指標(biāo)。將低碳鋼（軟鋼）制成一定規(guī)格的試件，放在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸性能檢測(cè)，可以繪出如圖暢所示的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線。從圖暢可以看出，低碳鋼從受拉至拉斷，全過程可劃分為四個(gè)階段

3、：彈性階段（）、屈服階段（）、強(qiáng)化階段（）和頸縮階段（ ）。圖暢低碳鋼拉伸的應(yīng)力（）應(yīng)變（） 曲線圖暢硬鋼的應(yīng)力（）應(yīng)變（）曲線（）彈性階段（）。曲線中段是一條直線，表示應(yīng)力與應(yīng)變成正比，若卸去外力，試件能恢復(fù)原來的形狀，這種性質(zhì)即為彈性，此階段的變形為彈性變形。與點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為彈性極限，以表示。在彈性受力范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變的比值為一常數(shù)，即彈性模量。的單位為，例如鋼的暢×。彈性變形的筋力，是鋼材在受力條件下計(jì)算結(jié)構(gòu)變形的重要指標(biāo)。（）屈服階段（）。該階段鋼材在荷載的作用下，開始喪失對(duì)變形的抵抗能力，并產(chǎn)生明顯的塑性變形。應(yīng)力的增長滯后于應(yīng)變的增長，當(dāng)應(yīng)力達(dá)上點(diǎn)后（上屈服點(diǎn)），瞬時(shí)

4、下降至下點(diǎn)（下屈服點(diǎn)），變形迅速增加，而此時(shí)外力則大致在恒定的位置上波動(dòng)，直到點(diǎn)，這就是所謂的“屈服現(xiàn)象”，似乎鋼材不能承受外力而屈服，所以段稱為屈服階段。與下點(diǎn)（此點(diǎn)較穩(wěn)定，易測(cè)定）對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)（屈服強(qiáng)度），用表示。當(dāng)應(yīng)力大于屈服點(diǎn)后，會(huì)出現(xiàn)較大的塑性變形，已不能滿足使用要求，因此屈服強(qiáng)度是設(shè)計(jì)中鋼材強(qiáng)度取值的依據(jù)，是工程結(jié)構(gòu)計(jì)算中非常重要的一個(gè)參數(shù)。中碳鋼和高碳鋼（硬鋼）的應(yīng)力應(yīng)變曲線不同于低碳鋼，其屈服現(xiàn)象不明顯，難以測(cè)定屈服點(diǎn)。因此，規(guī)定產(chǎn)生殘余變形為原標(biāo)距長度的暢時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為中、高碳鋼的屈服強(qiáng)度，也稱條件屈服點(diǎn)，用暢表示，如圖暢所示。（）強(qiáng)化階段（）。當(dāng)應(yīng)力超過屈服點(diǎn)后，

5、鋼材抵抗外力的能力又重新提高，這是因?yàn)殇摬膬?nèi)部組織中的晶格發(fā)生了畸變，阻止了晶格進(jìn)一步滑移，鋼材得到了強(qiáng)化，所以鋼材抵抗塑性變形的能力又重新提高，故段稱為強(qiáng)化階段。對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)的應(yīng)力值（）稱為極限抗拉強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱抗拉強(qiáng)度。顯然，是鋼材受拉時(shí)所能承受的最大應(yīng)力值?？估瓘?qiáng)度雖然不能直接作為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù)，但屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之比（即屈模塊七建筑鋼材的基本性能及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)強(qiáng)比）在工程上很有意義。屈強(qiáng)比能反映鋼材的利用率和結(jié)構(gòu)安全可靠程度，計(jì)算中屈強(qiáng)比取值越小，其結(jié)構(gòu)的安全可靠程度越高，但屈強(qiáng)比過小，又說明鋼材強(qiáng)度的利用率偏低，造成鋼材浪費(fèi)，因此，選擇合理的屈強(qiáng)比才能使結(jié)構(gòu)既安全又節(jié)省鋼

6、材，建筑結(jié)構(gòu)鋼合理的屈強(qiáng)比一般為暢暢。（）頸縮階段（）。試件受力達(dá)到最高點(diǎn)（點(diǎn)）后，其抵抗變形的能力明顯降低，變形迅速發(fā)展，應(yīng)力逐漸下降，試件被拉長，在有雜質(zhì)或缺陷處，斷面急劇縮小，直至斷裂。所以段稱為頸縮階段。建筑鋼材要具有很好的塑性，鋼材的塑性通常用斷后伸長率和斷面收縮率表示。將拉斷后的試件拼合起來，測(cè)定出標(biāo)距范圍內(nèi)的長度，與試件原標(biāo)距之差為塑性變形值，塑性變形值與之比稱為伸長率，如圖暢所示。伸長率的計(jì)算式如下：× （暢）圖暢鋼材的拉伸試件伸長率是衡量鋼材塑性的一個(gè)重要指標(biāo)，越大，說明鋼材的塑性越好，具有一定的塑性變形能力，可保證應(yīng)力重新分布，避免應(yīng)力集中，從而使鋼材用于結(jié)構(gòu)的安

7、全性更大。塑性變形在試件標(biāo)距內(nèi)的分布是不均勻的，頸縮處的變形最大，離頸縮部位越遠(yuǎn)其變形越小。所以，原標(biāo)距與直徑之比越小，則頸縮處伸長值在整個(gè)伸長值中的比重越大，計(jì)算出來的值就大，通常以和分別表示和時(shí)的斷后伸長率。對(duì)于同一種鋼材，其。暢沖擊韌性鋼材抵抗住沖擊荷載而不破壞的能力稱為沖擊韌性。沖擊韌性大小是通過沖擊試驗(yàn)確定的，以試件沖斷時(shí)單位面積上消耗的沖擊功（）來表示（圖暢）。沖擊韌性指標(biāo)越大，表示沖斷試件消耗的能量越大，即鋼材抵抗沖擊荷載的能力越強(qiáng)，沖擊韌性就越好。影響鋼材沖擊韌性的主要因素如下：（）鋼的化學(xué)成分。當(dāng)鋼材內(nèi)硫、磷的含量較高，同時(shí)又存在偏析、非金屬夾雜物、脫氧不完全等因素時(shí)，鋼材的

8、沖擊韌性就會(huì)降低。（）鋼的焊接質(zhì)量。鋼材焊接時(shí)形成的微裂紋也會(huì)降低鋼材的沖擊韌性。（）溫度。試驗(yàn)表明，常溫下，隨溫度的下降，沖擊韌性的降低較慢，但當(dāng)溫度降低到一定范圍時(shí)，沖擊韌性突然發(fā)生明顯下降，鋼材開始呈現(xiàn)脆性斷裂，這種性質(zhì)稱為冷脆。此時(shí)的溫度（范圍）稱為脆性臨界溫度（范圍）。脆性臨界溫度（范圍）越低，鋼材的沖擊韌性越好。因此，在嚴(yán)寒地區(qū)選用鋼材時(shí)，要對(duì)鋼材的冷脆性進(jìn)行評(píng)定。建筑材料與檢測(cè) 圖暢沖擊韌性試驗(yàn)圖（單位：mm ）（）時(shí)間。鋼材隨時(shí)間的延長表現(xiàn)出強(qiáng)度提高、塑性及沖擊韌性降低的現(xiàn)象稱為時(shí)效。因時(shí)效作用，沖擊韌性還將隨時(shí)間的延長而下降。通常，完成時(shí)效的過程可達(dá)數(shù)十年，但鋼材如經(jīng)冷加工或

9、在使用中經(jīng)受振動(dòng)和反復(fù)荷載的影響，時(shí)效可迅速發(fā)展。因時(shí)效導(dǎo)致鋼材性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性。時(shí)效敏感性越大的鋼材，經(jīng)過時(shí)效后，沖擊韌性的降低就越顯著。為了保證安全，對(duì)于承受動(dòng)荷載的重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)選用時(shí)效敏感性小的鋼材?？傊?，對(duì)于直接承受動(dòng)荷載而且可能在負(fù)溫下工作的重要結(jié)構(gòu)，必須按照有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行鋼材的沖擊韌性檢驗(yàn)。暢疲勞強(qiáng)度鋼材在交變荷載多次反復(fù)作用下，可在最大應(yīng)力遠(yuǎn)低于極限抗拉強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象，稱為疲勞破壞。鋼材的疲勞破壞指標(biāo)用疲勞強(qiáng)度（或稱疲勞極限）來表示，它是指試件在交變應(yīng)力的作用下，不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。交變應(yīng)力值越大，則斷裂時(shí)所需的循環(huán)次數(shù)越少。在設(shè)計(jì)

10、承受反復(fù)荷載且須進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)了解所用鋼材的疲勞強(qiáng)度。一般認(rèn)為鋼材的疲勞破壞是由拉應(yīng)力引起的，抗拉強(qiáng)度高，其疲勞極限也較高。（二）工藝性能鋼材在加工過程中所表現(xiàn)出來的性能稱為鋼材的工藝性能。良好的工藝性能，可使鋼材順利通過各種加工，并保證鋼材制品的質(zhì)量不受影響。冷彎、冷拉、冷拔及焊接性能均是建筑鋼材的重要工藝性能。暢冷彎性能鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力稱為冷彎性能。冷彎性能是通過檢驗(yàn)鋼材試件按規(guī)定的彎曲程度彎曲后，彎曲處外面及側(cè)面有無裂紋、起層、鱗落和斷裂等情況進(jìn)行評(píng)定的，若彎曲后，如有上述一種現(xiàn)象出現(xiàn)，均可判定為冷彎性能不合格。其測(cè)試方法如圖暢、圖暢所示。一般以試件彎曲的角度（

11、）和彎心直徑與試件厚度（或直徑）的比值（）來表示。彎曲角度越大，越小，彎曲后彎曲的外面及側(cè)面沒有裂紋、起層、鱗落和斷裂的話，說明鋼材試件的冷彎性能越好。冷彎也是檢驗(yàn)鋼材塑性的一種方法，相對(duì)于伸長率而言，冷彎是對(duì)鋼材塑性更嚴(yán)格的檢驗(yàn)，它能揭示鋼材內(nèi)部是否存在組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。冷彎性能檢測(cè)不僅是評(píng)定鋼材塑性、加工性能的技術(shù)指標(biāo)，而且對(duì)焊接質(zhì)量也是一種嚴(yán)格的檢驗(yàn)，能揭示焊件在受彎表面是否存在未熔合、微裂紋及夾雜物等缺陷。對(duì)于重要結(jié)構(gòu)和彎曲成型的鋼材，冷彎性能必須合格。模塊七建筑鋼材的基本性能及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù) 圖暢 鋼筋冷彎圖暢鋼材冷彎規(guī)定彎心暢冷加工性能及時(shí)效（）冷加工強(qiáng)化：將

12、鋼材在常溫下進(jìn)行冷加工（如冷拉、冷拔或冷軋），使其產(chǎn)生塑性變形，從而提高屈服強(qiáng)度和硬度，降低塑性和韌性的過程，稱為冷加工強(qiáng)化。建筑工地或預(yù)制構(gòu)件廠常利用該原理對(duì)熱軋帶肋鋼筋或熱軋光圓鋼筋按一定方法進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋加工，以提高其屈服強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。冷拉：以超過鋼筋屈服強(qiáng)度的應(yīng)力拉伸鋼筋，使之伸長，然后緩慢卸去荷載，鋼筋經(jīng)冷拉后，可提高屈服強(qiáng)度，而其塑性變形能力有所降低，這種冷加工稱為冷拉。冷拉一般采用控制冷拉率法，預(yù)應(yīng)力混凝土用預(yù)應(yīng)力鋼筋則宜采用控制冷拉應(yīng)力法。鋼筋經(jīng)冷拉后，其屈服強(qiáng)度可提高，節(jié)約鋼材，但塑性、韌性會(huì)降低。冷拔：將光圓鋼筋通過硬質(zhì)合金拔絲?？讖?qiáng)行拉拔，每次拉拔斷面縮小應(yīng)在以下

13、。鋼筋在冷拔過程中，不僅受拉，同時(shí)還受到擠壓作用，因而冷拔的作用比純冷拉作用強(qiáng)烈。經(jīng)過一次或多次冷拔后的鋼筋，表面光潔度高，屈服強(qiáng)度提高，但塑性和韌性大大降低，具有硬鋼的性質(zhì)。冷軋：冷軋是將光圓鋼筋在軋機(jī)上軋成斷面形狀的鋼筋，可以提高其強(qiáng)度及與混凝土的粘結(jié)力。鋼筋在冷軋時(shí)，縱向與橫向同時(shí)產(chǎn)生變形，因而能較好地保持其塑性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性。建筑工程采用冷加工強(qiáng)化鋼筋，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。冷加工強(qiáng)化鋼筋的屈服點(diǎn)可提高，因此可適當(dāng)減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)截面或減少混凝土中配筋數(shù)量，從而達(dá)到節(jié)省鋼材的目的。（）時(shí)效：鋼材隨時(shí)間的延長，強(qiáng)度、硬度進(jìn)一步提高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象稱為時(shí)效。鋼材的建筑材料與

14、檢測(cè)模塊七 建筑鋼材的基本性能及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù) 時(shí)效處理有兩種 ： 自然時(shí)效和人工時(shí)效 。 鋼材經(jīng)冷加工后 ， 在常溫下存放 ， 其屈服強(qiáng) 度、 抗拉強(qiáng)度及硬度會(huì)進(jìn)一步提高 ， 而塑性 、 韌性繼續(xù)降低 ， 這種現(xiàn)象稱為自然時(shí)效 。 鋼材加 熱至 ， 保持 左右 ， 其屈服強(qiáng)度 、 抗拉強(qiáng)度及硬度會(huì)進(jìn)一步提高 ， 而塑性及韌性 繼續(xù)降低 ， 這種現(xiàn)象稱為人工時(shí)效 。 由于時(shí)效過程中內(nèi)應(yīng)力的消減 ， 故彈性模量可基本恢復(fù) 到冷加工前的數(shù)值 。 鋼材的時(shí)效是普遍而客觀存在的一種現(xiàn)象 ， 有些未經(jīng)冷加工的鋼材 ， 長 期存放后也會(huì)出現(xiàn)時(shí)效現(xiàn)象 ， 冷加工只是加速了時(shí)效發(fā)展 。 一般冷加工和時(shí)效

15、同時(shí)采用 ， 進(jìn) 行冷拉時(shí)通過試驗(yàn)來確定冷拉控制參數(shù)和時(shí)效方式 。 通常 ， 強(qiáng)度較低的鋼筋宜采用自然時(shí) 效， 強(qiáng)度較高的鋼筋則應(yīng)采用人工時(shí)效 。 因時(shí)效而導(dǎo)致鋼材性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性 ， 時(shí)效敏感性大的鋼材 ， 經(jīng)時(shí)效后 ， 其沖擊韌性 、 塑性會(huì)降低 ， 所以 ， 對(duì)于承受振動(dòng) 、 沖擊荷載作用的重要鋼結(jié)構(gòu) ， 應(yīng)選用時(shí)效敏 感性小的鋼材 。 鋼材經(jīng)冷加工及時(shí)效處理后 ， 其應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系變化的規(guī)律 ， 可明顯地在應(yīng)力 應(yīng)變圖 上反映出來 ， 如圖 暢 所示 。 圖 暢 中 ， 為未經(jīng)冷拉和時(shí)效的試件的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 。 當(dāng)試件冷拉至超過 屈服強(qiáng)度的任意一點(diǎn) 時(shí) ， 卸去荷載 ，

16、此時(shí)由于試件已產(chǎn)生塑性變形 ， 則曲線沿 下降 ， 大致與 平行 。 如立即再拉伸 ， 則應(yīng)力 應(yīng)變曲線將成為 （虛線 ）曲線 ， 屈服強(qiáng) 度由 點(diǎn)提高到 點(diǎn) 。 但如在 點(diǎn)卸荷后進(jìn)行時(shí)效處理 ， 然后再拉伸 ， 則應(yīng)力 應(yīng)變曲線 將成為 曲線 ， 這表明冷拉時(shí)效后 ， 屈服強(qiáng)度 、抗拉強(qiáng)度提高了 ， 但塑性 、韌性卻相 應(yīng)降低 。 圖 暢 鋼筋經(jīng)冷拉時(shí)效后應(yīng)力 應(yīng)變圖的變化 暢 焊接性能 焊接是各種型鋼 、 鋼板 、 鋼筋的重要連接方式 。 在鋼結(jié)構(gòu)工程中 ， 鋼筋混凝土的鋼筋骨 架、 接頭及埋件 、 連接件等 ， 多數(shù)是采用焊接方式連接的 。 焊接的質(zhì)量取決于焊接工藝 、 焊接 材料及鋼材

17、的可焊性 。 鋼材是否適合用通常的方法與工藝進(jìn)行焊接的性能稱為鋼的可焊性 。 可焊性好的鋼 材， 焊接后焊口處不易形成裂紋 、 氣孔 、 夾渣等缺陷及硬脆傾向 ， 焊接后的鋼材的力學(xué)性能 ， 特別是強(qiáng)度應(yīng)不低于原有鋼材 。 鋼筋焊接的方式主要有電阻點(diǎn)焊 、 閃光對(duì)焊 、 電弧焊 、 電渣壓力焊 、 氣壓焊等幾種 ， 見表 暢 。 鋼筋焊接時(shí) ， 各種焊接方法的適用范圍應(yīng)符合表 暢 的規(guī)定 。 建筑材料與檢測(cè) 表 暢 鋼筋焊接方法的使用范圍 焊接方法 接頭形式 適用范圍 鋼筋牌號(hào) 鋼筋直徑 （ ） 電阻電焊 閃光對(duì)焊 雙面焊 幫 條 焊 單面焊 電 弧 焊 雙面焊 搭 接 焊 單面焊 電渣壓力焊

18、 氣壓焊 影響鋼材可焊性的主要因素如下 ： （）化學(xué)成分及其含量 。 鋼的含碳量高 ， 將增加焊接接頭的硬脆性 ， 含碳量小于 暢 的碳素鋼具有良好的可焊性 。 （）合金元素 。 加入合金元素 （如硅 、 錳、 釩、 鈦等 ） ， 也將增大焊接處的硬脆性 ， 降低了可 焊性 。 模塊七 建筑鋼材的基本性能及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù) （）硫 、 磷等雜質(zhì)含量 。 硫 、 磷等有害雜質(zhì)含量越高 ， 鋼材的可焊性越差 ， 特別是硫能使 焊接產(chǎn)生熱裂紋及硬脆性 。 焊接結(jié)構(gòu)用鋼的選擇應(yīng)注意 ： 應(yīng)首選含碳量較低的氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐鎮(zhèn)靜鋼 。 對(duì)于高碳 鋼及合金鋼 ， 焊接時(shí)一般可采用焊前預(yù)熱及焊后熱處理等措施

19、 ， 可以在一定程度上改善可焊 性 。 另外 ， 正確地選用焊接方法和焊接材料 （焊條 ） ， 正確地操作 ， 也是保證焊接質(zhì)量的重要 措施 。 焊接特點(diǎn) ： 短時(shí)間內(nèi)達(dá)到很高的溫度 ， 金屬熔化的體積很小 ， 金屬傳熱快 ， 故冷卻也很 快 。 因此 ， 在焊件中常產(chǎn)生復(fù)雜的 、 不均勻的反應(yīng)和變化 ， 存在劇烈的膨脹和收縮 。 所以 ， 易 產(chǎn)生變形 、 內(nèi)應(yīng)力 ， 甚至出現(xiàn)裂縫 。 鋼筋焊接要注意 ： 冷拉鋼筋的焊接應(yīng)在冷拉之前進(jìn)行 ； 鋼筋焊接之前 ， 焊接部位應(yīng)清除 鐵銹 、 熔渣 、 油污等 ， 要盡量避免不同國家的進(jìn)口鋼筋之間或進(jìn)口鋼筋與國產(chǎn)鋼筋之間的 焊接 。 （三 ）鋼的化學(xué)

20、成分對(duì)鋼材性能的影響 鋼材中除基本元素鐵和碳外 ， 常有硅 、 錳、 硫、 磷及氫 、 氧、 氮等元素存在 。 這些元素來自 煉鋼原料 、 爐氣及脫氧劑 ， 在熔煉中無法除凈 。 各種元素對(duì)鋼的性能都有一定的影響 ， 為了 保證鋼的質(zhì)量 ， 在國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各類鋼的化學(xué)成分都作了嚴(yán)格的規(guī)定 。 暢 碳元素 它是鋼中的重要元素 ， 對(duì)鋼的機(jī)械性能有重要的影響 。 當(dāng)含碳量低于 暢 時(shí) ， 隨著含 碳量的增加 ， 鋼的抗拉強(qiáng)度 （ ）和硬度 （ ）將提高 ， 而塑性 （ ）及韌性 （ ）會(huì)降低 。 同時(shí) ， 鋼的冷彎 、 焊接及抗腐蝕等性能也會(huì)降低 ， 并增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性 。 一般建筑工程

21、 中的碳素鋼為低碳鋼 （含碳量 暢 ） 。 暢 硅元素 硅元素是鋼中的有益元素 ， 是為了脫氧去硫而加入的 。 硅是鋼的主要合金元素 ， 含量常 在 以內(nèi) ， 可提高鋼材強(qiáng)度 ， 對(duì)塑性和韌性影響不大 。 但含硅量超過 時(shí) ， 鋼的冷脆性增 加， 可焊性變差 。 暢 錳元素 錳元素可以消除鋼的熱脆性 ， 改善熱加工性能 。 錳含量為 暢 時(shí) ， 能明顯提高鋼 材的強(qiáng)度及硬度 ， 且塑性 、 韌性幾乎不降低 ， 所以錳元素也是鋼中主要的合金元素之一 。 但 是， 當(dāng)其含量大于 時(shí) ， 在提高鋼材強(qiáng)度的同時(shí) ， 鋼的塑性 、 韌性也會(huì)降低 ， 可焊性變差 。 暢 磷元素 磷元素是鋼中的有害元素之一

22、 ， 主要由煉鋼原料帶入 。 磷元素能明顯降低鋼材的塑性 和韌性 ， 特別是低溫下的沖擊韌性會(huì)明顯降低 。 這種現(xiàn)象常稱為冷脆性 。 另外 ， 磷還能使鋼 的冷彎性能下降 ， 可焊性變差 。 但磷元素可使鋼的強(qiáng)度 、 硬度 、 耐磨性 、 耐蝕性提高 。 暢 硫元素 硫元素也是鋼中的有害元素之一 ， 在鋼的熱加工過程中易引起鋼的脆裂 ， 故稱熱脆性 。 硫元素也會(huì)使鋼的沖擊韌性 、 疲勞強(qiáng)度 、 可焊性及耐蝕性降低 ， 甚至微量的硫元素 ， 對(duì)鋼材也 是有害的 ， 因此要嚴(yán)格控制鋼中硫元素的含量 。 暢 氧 、 氮元素 氧元素 、 氮元素也是鋼中的有害元素 ， 它們能使鋼的塑性 、 韌性 、

23、冷彎性能及可焊性降低 。 建筑材料與檢測(cè) 暢 鋁 、 鈦、 釩、 鈮元素 這四種元素均為煉鋼時(shí)的脫氧劑 ， 也是合金鋼常用的合金元素 。 適量加入這些元素 ， 可 改善鋼的組織結(jié)構(gòu) ， 細(xì)化晶粒 ， 使強(qiáng)度提高 ， 韌性得以改善 。 二、 建筑鋼材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 用于建筑工程中的鋼材可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼和鋼結(jié)構(gòu)用鋼 。 其母材主要是碳素 結(jié)構(gòu)鋼及低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 。 （一 ）建筑工程中的主要鋼種 暢 碳素結(jié)構(gòu)鋼 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼簡(jiǎn)稱碳素結(jié)構(gòu)鋼 。 它包括一般結(jié)構(gòu)鋼和工程用熱軋鋼板 、鋼帶 、型鋼 等， 現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)枟碳素結(jié)構(gòu)鋼枠 （ ）具體規(guī)定了它的牌號(hào)表示方法 、技術(shù)要 求、 試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等 。 （）牌號(hào)表示方法 ： 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 ， 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)按屈服點(diǎn)數(shù)值 （ ）分為 、