|
1A412020 掌握常用建筑钢材的品种及技术要求
1A412021 常用建筑钢材品种
(1)建筑工程常用钢种
1)碳素结构钢：
它为一般结构和工程用钢，适合生产各种型钢、钢筋和钢丝等，产品可供焊接、铆接、栓接的构件用。
2)优质碳素结构钢：
建筑工程上常用优质碳素钢，制作钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。
3)低合金结构钢：
主要用于桥梁、建筑钢筋、重轨和轻轨等方面。
(2)建筑工程常用钢材有钢筋与型钢两类
建筑钢材可分为钢结构用型钢和钢筋混凝土结构用钢筋两类，各种型钢和钢筋的性能主要取决于所用钢种及其加工方式。
1)热轧钢筋：
2)冷轧带肋钢筋：
3)预应力混凝土用热处理钢筋：
4)冷拉低碳钢筋和冷拔低碳钢丝：
5)预应力钢丝、刻痕钢丝和钢绞线：
6)型钢：
①热轧型钢
②冷弯薄壁型钢
③钢管：常用的有热轧无缝钢管和焊接钢管。
④钢板和压型钢板：用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以平板状态供货的称钢板；以卷状供货的称钢带。根据轧制温度不同，又可分为热轧和冷轧两种。
按厚度来分，热轧钢板分为厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度为0.35—4mm)两种；冷轧钢板只有薄板(厚度为0.2～4mm)一种。厚板可用于焊接结构，薄板可用作屋面或墙面等围护结构，或作为涂层钢板的原料，如制作压型钢板等。
压型钢板具有单位质量轻，强度高，抗震性能好，施工快，外形美观等特点，主要用于围护结构、楼板、屋面等。
1A412022 建筑钢材的力学性能
(1)抗拉强度
建筑用钢的强度指标，通常用抗拉屈服强度σs和抗拉极限强度σb表示。
在结构设计中，要求构件在弹性范围内工作，即使少量的塑性变形也应力求避免，所以规定以钢材的屈服强度作为设计应力的依据。对钢结构和钢筋混凝土结构所用钢材，不仅希望具有较高的屈服强度，而且应具有一定的屈强比(σs/σb)。
(2)塑性
钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。在工程应用中钢材的塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。
1)伸长率：
2)断面收缩率：
(3)冷弯性能
钢材的冷弯性能是指它在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。钢筋混凝土所用钢筋，多需进行弯曲加工，因此必须满足冷弯性能的要求。
(4)冲击韧性
冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击韧性有明显的影响。
除此以外，钢的冲击韧性受温度的影响较大，冲击韧性随温度的下降而减小，当降到一定温度范围时，冲击值急剧下降，从而可使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢的冷脆性。
(5)焊接性能
焊接是通过局部加热使钢材达到塑性或熔融状态，从而将钢材连接成钢构件的过程。
钢的可焊性能，主要受其化学成分及含量的影响。正确选用焊条和操作方法等也是提高焊接质量的主要措施。
例题：钢材发生断裂时所能承受的永久变形的能力，称为( )。
A、塑性
B、伸长率
C、冷弯性能
D、断面收缩率
答案：B
分析：钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。在工程应用中钢材的塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。伸长率是钢材发生断裂时所能承受的永久变形的能力。断面收缩率是试件拉断后，缩颈处横断面积的最大缩减量占横截面积的百分率。钢材的冷弯性能是指它在常温下承受弯曲变形的能力。冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。
1A412023 钢材化学成分及其对钢材性能的影响
钢材中除主要化学成分Fe以外，还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素，这些元素虽含量很少，但对钢材性能的影响很大。
碳是决定钢材性能的最重要元素，它影响到钢材的强度、塑性、韧性等机械力学性能。
钢中有益元素有锰、硅、钒、钛等，控制掺入量可冶炼成低合金钢。
钢中主要的有害元素有硫、磷及氧，要特别注意控制其含量。
磷是钢中很有害的元素之一，主要溶于铁素体起强化作用。磷含量增加，钢材的强度、硬度提高，塑性和韧性显著下降。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，从而显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材可焊性显著降低，但磷可提高钢的耐磨性和耐蚀性。
硫也是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中，降低钢材的各种机械性能。由于硫化物熔点低，使钢材在热加工过程中造成晶粒的分离，引起钢材断裂，形成热脆现象，称为热脆性。硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。
氧是钢中有害元素，主要存在于非金属夹杂物中，少量熔于铁素体内。非金属夹杂物降低钢的机械性能，特别是韧性。氧有促进时效倾向的作用。氧化物所造成的低熔点亦使钢的可焊性变差。
例题：使钢材在热加工过程中造成晶体的分离，引起钢材断裂，形成热脆现象的元素是( )。
A、P B、S
C、O D、Mn
答案：B
| 