山东交通学院：《常用建筑材料》第2章 建筑金属材料

6第2章建筑金属材料固梅芬扣 2.1钢材的分类 钢材的化学成分 铁:主要元素 碳:0.02%~2.06% 其他元素∫生产钢不可遥免元素:S、Mn、P、S、N 专门加入的合金元素:Si、Mn、Ti、V、 Ni、Nb及稀土元素

1 第2章 建筑金属材料 2.1 钢材的分类 钢材的化学成分 生产钢不可避免元素：Si、Mn、P、S、N… 专门加入的合金元素：Si、Mn、Ti、V、 Ni、Nb及稀土元素 铁：主要元素 碳：0.02%～2.06% 其他元素

公第2章建筑金属材料围搞否称武扣 2.1.1分类 1.按化学成分分类 低碳钢:含碳量0.6% (2)合成钢—专门加入合金元素 低合金钢:合金元素总含量10

2 第2章 建筑金属材料 2.1.1 分类 1.按化学成分分类 低碳钢：含碳量0.6% （1）碳素钢 （碳钢） （2）合成钢——专门加入合金元素 按合金元素含量分 低合金钢：合金元素总含量10%

6第2章建筑金属材料固梅芬扣 2.按杂质含量(品质)分类 普通钢:含硫量<0.050%,含磷量<0.045% 优质钢:含硫量<0.035%,含磷量<0.035% 高级优质钢:含硫量<0.025%,含磷量<0.025%, 牌号后加“高”或“A 特级优质钢:含硫量<0.015%,含磷量<0.015%, 后加“E

3 第2章 建筑金属材料 2．按杂质含量（品质）分类 普通钢：含硫量≤0.050%，含磷量≤0.045% 优质钢：含硫量≤0.035%，含磷量≤0.035% 高级优质钢：含硫量≤0.025%，含磷量≤0.025%， 牌号后加“高”或“A” 特级优质钢：含硫量≤0.015%，含磷量≤0.015%， 后加“E

6第2章建筑金属材料固梅芬扣 3.按冶炼时脱氧程度分 沸腾钢:脱氧不充分,代号“F” 镇静钢:脱氧充分,代号“2 半镇静钢:脱氧程度介于“F”与“2”之间,代号“b” 特殊镇静钢:脱氧彻底,代号“TZ” 4.按用途分类 结构钢:建筑结构、机械制造(低、中碳钢) 工具钢:各种工具(高碳钢) 特殊钢:不锈钢(具有各种特殊的物理化学性质)

4 第2章 建筑金属材料 3.按冶炼时脱氧程度分 沸腾钢：脱氧不充分，代号“F” 镇静钢：脱氧充分，代号“2” 半镇静钢：脱氧程度介于“F”与“2”之间，代号“b” 特殊镇静钢：脱氧彻底，代号“TZ” 4．按用途分类 结构钢：建筑结构、机械制造（低、中碳钢） 工具钢：各种工具（高碳钢） 特殊钢：不锈钢（具有各种特殊的物理化学性质）

6第2章建筑金属材料固梅芬扣 2.1.2钢材中的常存杂质 硫:来自矿石燃料,生成FeS,钢材加工时易裂缝,热脆性。 磷:来自矿石燃料,生成Fe2P,脆性很大。 有害元 碳:炼钢氧化过程中存于缸中,害处大于一处,故归于有害元素。素 锰:炼钢时脱氧、硫残留钢中,具有很强的脱氧、硫能力,大大改善 钢材加工性能 硅:脱氧剂,较锰强 两面性:硅很低时,强度增加;硅很高时,其他性能降低。 氧:与碳、磷相似

5 第2章 建筑金属材料 2.1.2 钢材中的常存杂质 硫：来自矿石燃料，生成FeS，钢材加工时易裂缝，热脆性。 磷：来自矿石燃料，生成Fe3P，脆性很大。 碳：炼钢氧化过程中存于缸中，害处大于一处，故归于有害元素。 锰：炼钢时脱氧、硫残留钢中，具有很强的脱氧、硫能力，大大改善 钢材加工性能。 硅：脱氧剂，较锰强。 两面性：硅很低时，强度增加；硅很高时，其他性能降低。 氧：与碳、磷相似。 有 害 元 素

6第2章建筑金属材料固梅芬扣 22建筑材料的主要技术性能 力学性质:强度、弹性、塑性、耐磨性. 工艺性质(可加工性):冷弯、可焊性

6 第2章 建筑金属材料 2.2 建筑材料的主要技术性能 力学性质：强度、弹性、塑性、耐磨性… 工艺性质（可加工性）：冷弯、可焊性

第2章建筑金属材料阴蒋否芯彤扣 2.2.1力学性能 1.抗拉性能—是建筑钢材最重要的力学性能。 拉伸过程分四个阶段: 0A:弹性阶段 B上 AB:屈服阶段 B千 初始瞬时效应 BC:强化阶段 CD:颈缩阶段 E=△LL

7 第2章 建筑金属材料 2.2.1 力学性能 1.抗拉性能——是建筑钢材最重要的力学性能。 拉伸过程分四个阶段： OA：弹性阶段 AB：屈服阶段 BC：强化阶段 CD：颈缩阶段

公第2章建筑金属材料围搞否称武扣 拉伸性能指标:主要有屈服点、抗拉强度和伸长率等。 (1)屈服强度(屈服点) 上屈服强度:试样首次屈服前的最大应力; 下屈服强度:不计初始瞬时效应时的最小强度,即屈服点 FFs-屈服阶段最小应力(首次回针所对应的力),N A0Ao—钢材的截面积,m2 注意:有些钢材无明显屈服点(合金钢、高碳钢等硬钢), 应采用产生残余变形为0.2%原标距长度时的应力 作为屈服点(称条件屈服点),记为002或者0p0.2°

8 第2章 建筑金属材料 拉伸性能指标：主要有屈服点、抗拉强度和伸长率等。 （1）屈服强度（屈服点） 上屈服强度：试样首次屈服前的最大应力； 下屈服强度：不计初始瞬时效应时的最小强度，即屈服点 0 s A FS  = Fs ——屈服阶段最小应力(首次回针所对应的力),N； Ao ——钢材的截面积，mm2 。 注意：有些钢材无明显屈服点（合金钢、高碳钢等硬钢）， 应采用产生残余变形为0.2%原标距长度时的应力 作为屈服点（称条件屈服点）,记为σ0.2或者σP0.2

6第2章建筑金属材料固梅芬扣 (2)抗拉强度:钢材所能承受的最大强度 为最大应力,N。 值得注意:强屈比的概念 强屈比 可靠性参数值越大可靠性越高,安全性越高, 相反,值越小,可靠性越低,安全性越低。 因此,强屈比一般不低于1,2,抗震结构一般不低于1,25。 9

9 第2章 建筑金属材料 （2）抗拉强度：钢材所能承受的最大强度。 Fb——为最大应力，N。 相反，值越小，可靠性越低，安全性越低。 因此，强屈比一般不低于1.2，抗震结构一般不低于1.25。 0 b A Fb  = 可靠性参数 s b   强屈比 = 值得注意：强屈比的概念 值越大可靠性越高，安全性越高， 但利用率降低，浪费增大

6第2章建筑金属材料固梅芬扣 (3)伸长率:塑性指标。 ×100% L 1。试件原始标距长度,mm; 1试件拉断后测定出伸长后标距部分的长度,mm。 意义:δ值越大,塑性增强,可避免结构过早破坏;加工性 增强,安全性增强。 6值有两种:8表示1=5d0,d钢材直径 810-10=10d0 10

10 第2章 建筑金属材料 （3）伸长率：塑性指标 。 意义： 值越大，塑性增强，可避免结构过早破坏；加工性 增强， 安全性增强。  值有两种：5——表示l0 =5d0，d0——钢材直径； 10——l0 =10d0。 100% l l l 0 1 0  −  = lo——试件原始标距长度，mm ； l1——试件拉断后测定出伸长后标距部分的长度，mm