工程结构钢及其应用讲述.ppt

四、具有特殊用途的低合金高强度钢 1. 耐候钢（耐大气腐蚀钢，GB/T4171-2008 耐候结构钢） 低合金耐候钢是以保证力学性能为主，适当提高耐大气腐蚀性以延长构件使用寿命的一类钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，耐候性为普碳钢的2~8倍，可用于制造车辆、桥梁、塔架、集装箱等钢结构。 常用牌号：Q265GNH、Q295GNH、Q310GNH、Q355GNH，05CuPCrNi-A，09CuPCrNi-A 第二节 低合金高强度钢 上海2010年世博会澳大利亚馆 1. 耐候钢（耐大气腐蚀钢） 四、具有特殊用途的低合金高强度钢 用红赭石色的耐候钢材料制成。耐候钢钢板组成连绵不绝的波浪外墙,它代表了澳大利亚的海岸线，也体现了他们在铁矿石方面的资源优势。 上海2010年世博会 卢森堡国家馆 1. 耐候钢（耐大气腐蚀钢） 四、具有特殊用途的低合金高强度钢 主体建筑外观整体呈锈色，耐候钢的天然原色。卢森堡一直以精湛的炼钢技术闻名于世，当年巴黎建造埃菲尔铁塔所用的钢材，就来自于卢森堡。卢森堡馆所用的耐候钢，全部从卢森堡进口，耐候钢在展馆拆除后可100%回收利用。 上海2010年世博会 中国馆 1. 耐候钢（耐大气腐蚀钢） 四、具有特殊用途的低合金高强度钢 中国馆工程结构钢材以Q345B和Q345GJC（高层建筑C级板）为主，均属低合金高强钢。 鸟巢 1. 耐候钢（耐大气腐蚀钢） 四、具有特殊用途的低合金高强度钢 高强度Q460钢，低合金高强钢。16Mn钢的基础上加入铬、镍、钒、钛、铌等 四、具有特殊用途的低合金高强度钢 1. 耐候钢 2. 耐海水腐蚀钢 代表钢种：10CrMoAlRe， 主要用于海水管线、海水冷却器等，其使用寿命比普通碳素钢提高一倍以上。 实际使用中，靠涂装、阴极保护、包覆耐蚀合金、高分子合成材料及增加钢材厚度等措施加以弥补。 我国研制的ZCE36新型耐海水腐蚀船板钢，是在09MnNb基础上加入Cr、Ni、Cu、Al、V，正火态供货，晶粒度10~12级，性能优异，耐蚀性高于国内常用船板钢。 第二节 低合金高强度钢 时效现象： 所谓时效，即钢的力学性能和物理性能随着时间而发生变化，可以发生在室温或稍高于室温的较低温度下。 低碳钢的时效分为淬火时效和应变时效两种。 第一节 碳素结构钢 三、低碳钢的时效 产生原因：在室温放置的过程中，过饱和固溶体不稳定；而且C、N原子发生扩散，并在晶界或晶内的缺陷处聚集，阻碍位错的运动，产生时效硬化，使钢的强度、硬度增大，而塑性、韧性降低。 淬火时效：又称热时效，钢加热到高温（A1以上或以下）快冷以后，在室温附近性能随时间而发生变化。例如，焊接的钢板焊缝，在三个月后，其冲击韧性值由原来的91 J/cm2降低到33J/cm2。曾发生过船舶和桥梁因时效而出现突然断裂的事故。 应变时效：是钢在冷加工塑性变形以后，钢的性能随时间而发生变化。例如，一种锅炉用钢板，在冷塑性变形后，其冲击韧性为120J／cm2，而放置十天之后下降到35J／cm2。 第一节 碳素结构钢 三、低碳钢的时效 产生原因：C、N都能引起应变时效，但N的影响更大一些。应变时效的原因是由于冷塑性变形降低了C、N在α-Fe中的溶解度。室温下N的溶解度比C要高得多，同时N原子半径（0.071nm）比C原子小（0.077nm），其扩散速度较快，所以N对应变时效的影响比较大。塑性变形时位错数量大量增加，C、N原子能经过短距离扩散聚集在位错附近，形成气团，使硬度增加。 第二节 低合金高强度钢（HSLA Steel ） （ High Strength Low Alloy Steel） 第二节 低合金高强度钢 一、低合金高强度钢的性能要求 ◆要求钢材具有较高的屈服强度，以减轻金属结构的重量，提高其可靠性。 ◆合适的屈强比σs/σb。合适的比值在0.65-0.75之间；交变载荷作用时疲劳强度应不低于250 ～270 MPa 若σs由240～260MPa，提高到340～360MPa，即提高50％，则金属构件的重量减轻20～30％。 第二节 低合金高强度钢 一、低合金高强度钢的性能要求 ◆要求有较高的塑性、韧性，较低的韧脆转变温度。 ◆要求具有良好的工艺性能和耐蚀性 工艺性能主要指成型性能（如剪切、冲压、冷弯、热弯）和焊接性能等 。 如：要求厚度为3～20mm钢板的延伸率(δ5)一般不小于21％。αk在