金屬材料知識大全

1、掌握：建筑鋼材的主要性能。 熟悉：建筑鋼材的常用鋼種及應(yīng)用。 了解：鋼筋混凝土用鋼材的品種及應(yīng)用。 本章教學目標 建筑鋼材的技術(shù)性能建筑鋼材的技術(shù)性能力學性能力學性能工藝性能工藝性能化學性能化學性能抗拉性能抗拉性能沖擊韌性沖擊韌性疲勞強度疲勞強度硬硬 度度冷彎性能冷彎性能AFAN0001LLLLLFFALL0L1鋼材的拉伸演示過程以低碳鋼為例鋼材的拉伸演示過程以低碳鋼為例L0F1F1F2F2F3F3d0L0=5d0或10d0L1L20LLOAF彈性階段彈性階段OAOA屈服階段屈服階段ABAB強化階段強化階段BCBC頸縮階段CDABCD低碳鋼受拉的應(yīng)力應(yīng)變圖低碳鋼受拉的應(yīng)力應(yīng)變圖建筑鋼材的抗拉性

2、能建筑鋼材的抗拉性能一、彈性階段OA 一條通過原點一條通過原點的直線，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。的直線，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。 彈性彈性彈性模量彈性模量 E E值的大小反映了鋼材抵抗值的大小反映了鋼材抵抗彈性變形的能力。彈性變形的能力。 A點對應(yīng)點對應(yīng)的應(yīng)力。的應(yīng)力。tgE:p0LLOAFA低碳鋼受拉的應(yīng)力應(yīng)變圖低碳鋼受拉的應(yīng)力應(yīng)變圖p E1 E2l圖形的特點：l 試件的特點：l計算的指標：ABCD彈性極限建筑鋼材的抗拉性能建筑鋼材的抗拉性能二、屈服階段AB 一條波動的曲線，應(yīng)力增加很小，而應(yīng)變增加很大。 所能承受的拉力增加很小，而塑性變形迅速增加，似乎鋼材不能承受外力 屈服強度（也叫屈服點） 點對應(yīng)的應(yīng)

3、力。0LLl圖形的特點：l試件的特點：l計算的指標：OAFA低碳鋼受拉的應(yīng)力應(yīng)變圖低碳鋼受拉的應(yīng)力應(yīng)變圖pACDBB上上B下下:s下BsAFss屈服。三、強化階段BC 一段上升的曲線。抵抗塑性變形的能力又重新提高抗拉強度 l圖形的特點：l試件的特點：l計算的指標：0LLOAFA低碳鋼受拉的應(yīng)力應(yīng)變圖低碳鋼受拉的應(yīng)力應(yīng)變圖pACDBB上上B下下s:bAFbbbC點對應(yīng)的應(yīng)力。建筑鋼材的抗拉性能建筑鋼材的抗拉性能強化。四、頸縮階段CD 一段下降的曲線。變形迅速發(fā)展，在有雜質(zhì)或缺陷處，斷面急劇縮小 ，直到斷裂。伸長率： l圖形的特點：l試件的特點：l計算的指標：AF0LLOApACDBB上上B下下s

4、b%100001LLLL1L0建筑鋼材的抗拉性能建筑鋼材的抗拉性能l計算的指標：頸縮bsbsAF0LLOApACDBB上上B下下sbsbbs%100001LLLbsL10AAnd0L0L0=5d0或10d0A0、 An前后的截面積5與10誰大2 . 0中碳鋼、高碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變圖l規(guī)定：產(chǎn)生殘余變形為原始標距的0.2%時所對應(yīng)的應(yīng)力值，作為硬鋼的屈服強度，稱為條件屈服強度，用0.2表示。1定義試件FAKk討論與分析計算式測試方法演示ak沖擊韌性。ak影響沖擊韌性的因素 定義測定方法演示討論與分析l材料的硬度往往與材料的其它性能有一定的相關(guān)系，如：鋼材的HB值與抗拉強度 之間有較好的相關(guān)關(guān)系。HB

5、b6 . 3175HB，當HBb5 . 3175HB，當定義指標試驗演示結(jié)論試驗演示( (一一) ) 鋼材的冷加工及時效鋼材的冷加工及時效鋼筋經(jīng)冷拉時效后應(yīng)力鋼筋經(jīng)冷拉時效后應(yīng)力- -應(yīng)變圖的變化應(yīng)變圖的變化 (二) 冷加工在工程中的應(yīng)用 1 535 1 394 912 液態(tài)鐵 -Fe -Fe -Fe 體心立方晶體 面心立方晶體 體心立方晶體 但是要得到了含但是要得到了含F(xiàn)e100%Fe100%純度的鋼是不可能的，實際上，純度的鋼是不可能的，實際上，鋼是以鐵為主的鋼是以鐵為主的Fe-CFe-C合金，其基本元素是合金，其基本元素是FeFe和和C C，雖然，雖然C C含量很少，但對鋼材性能的影響非

6、常大。碳素鋼冶煉時含量很少，但對鋼材性能的影響非常大。碳素鋼冶煉時在鋼水冷卻過程中，其在鋼水冷卻過程中，其FeFe和和C C有以下三種結(jié)合形式。有以下三種結(jié)合形式。第三節(jié)土木工程常用鋼材1 1、碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法、碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法(a)等高肋鋼筋；(b)月牙肋鋼筋 熱軋鋼筋的力學性能和工藝性能熱軋鋼筋的力學性能和工藝性能 2 2、 冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋3 3、預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋、預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋熱處理鋼筋的力學性質(zhì)熱處理鋼筋的力學性質(zhì)(GB 44631984)(GB 44631984) 4 4、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲螺旋肋

7、鋼絲外形示意圖 三面刻痕鋼絲外形示意圖 5 5、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面圖 高度高度邊寬長邊寬度寬腿度寬腿寬邊寬邊短腰厚腰厚 鋼結(jié)構(gòu)用鋼的鋼種和鋼號，主要根據(jù)結(jié)構(gòu)與構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的鋼種和鋼號，主要根據(jù)結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的重要性、荷載的性質(zhì)件的重要性、荷載的性質(zhì)( (靜載或動載靜載或動載) )、連接方法、連接方法( (焊接、鉚接或螺栓連接焊接、鉚接或螺栓連接) )、工作條件、工作條件( (環(huán)境溫度及介環(huán)境溫度及介質(zhì)質(zhì)) )等因素來選擇。我國建筑用熱軋型鋼主要采用碳等因素來選擇。我國建筑用熱軋型鋼主要采用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼，其中應(yīng)用最多是碳素鋼素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼，其中應(yīng)用最多是碳素鋼Q235-AQ235-A，低合金鋼低合金鋼Q345(16Mn)Q