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土木工程材料 （金属材料） 陈德鹏 安徽工业大学本科生课程 扦鸳普戚型抿芋裤缉鞭妈括渐丧次墙砍备杰腻巫篷沦球泵爽株绢阮桃匝趴CDP--6金属材料CDP--6金属材料 了解：铁和钢的概念、钢的冶炼、钢材的 化学成分及其对钢性能的影响 、钢 材的防腐蚀和防火性能。 掌握：钢材的力学性能、工艺性能、 钢材的冷加工和时效强化 熟悉：钢的分类；土木工程用钢产品类型、 钢材的热处理、建筑钢材的技术标 准及选用 教学目标 颅移捆具耍筐敲捞腺疏秸粮授畦纺颐柞缠砸胁妥穴此靠不慨抉货粟碗泌媒CDP--6金属材料CDP--6金属材料 金属材料 钢材的生产和分类 钢材的技术性质 钢材的组织、化学成分及其对钢材的影响 钢材的冷加工、时效及热处理 土木工程用钢 钢材的锈蚀与防治 兄谷察顾悍辜破犬快件奔诽绳黎喜彰篇鲍蛆萍馏嘶映诅撅啮糖窖块惜客失CDP--6金属材料CDP--6金属材料 （一）冶炼 根据炼钢设备的不同，炼钢方法有转炉、平炉和电炉三种方法： 三种主要炼钢方法的特点 炉种 原料 特 点 生产钢种 禁遮阑床宠埔藕蚜扣湃瓷趟拄扳戮腑嘿舍跃酉到营炳蒜酗膊狱甚剐梢喝丸CDP--6金属材料CDP--6金属材料 1.按化学成分分类 当钢材组分元素中含量仅次于铁元素的成分为碳时，则称为碳素钢； 当钢材组分元素中含量仅次于铁元素的成分为其他合金元素时，则称为合金钢。 (1)碳素钢——根据含碳量多少，碳素钢可分为： ①低碳钢：含碳量0.25％以下。 ②中碳钢：含碳量0.25％～0.6％。 ③高碳钢：含碳量大于0.6％。 (2)合金钢——根据合金元素的含量分： 低合金钢：合金元素总含量小于5％； 中合金钢：合金元素总含量在5％～10％之间； 高合金钢：合金元素总含量大于10％。 钢材的冶炼与分类 嫩瑶嚷茸铜完锗塘蓉基辙畏苏拦扒开果逗授琉就缆茬帽兑蚌穷神屹讥章评CDP--6金属材料CDP--6金属材料 根据脱氧程度的不同，浇铸的钢锭可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢、特殊镇静钢等四种： 沸腾钢：是脱氧不完全的钢。沸腾钢中碳和有害杂质磷、硫等的偏析严重，再加上钢的致密程度较差，使它的冲击韧性和可焊性较差，特别是低温冲击韧性的降低更为显著。但成本较低。 镇静钢：是脱氧充分的钢。是质量较好的钢种，但成本较高。 半镇静钢：其脱氧程度和材质介于上述两种钢之间。 特殊镇静钢：脱氧完全彻底的钢。 2.脱氧程度分类 屋披纳塔妒翘骨幅捕承捞那冀捆寂轧渊热秆叔癣委贡人缆咒害栈惮傻佰髓CDP--6金属材料CDP--6金属材料 3. 按质量（杂质含量）分类 根据钢材中所含有害杂质的多少工业用钢可分为： (1)普通钢：含硫量≤0.050％；含磷量≤0.045％。 (2)优质钢：含硫量≤0.035％；含磷量≤0.035％。 (3)高级优质钢：含硫量≤0.025％；含磷量≤0.025％。 (4)特级优质钢：含硫量≤0.015％；含磷量≤0.025％。 在土木工程中常用的钢种是普通碳素结构钢和普通低合金结构钢。 4. 按用途分类 （1）结构钢 （2）工具钢 （3）特殊钢 刨瓢需驮敲逝搪翻它声啦宛稻花疑檀浸容墒蛇热掉吭顷盅扭足铰毅拔眠水CDP--6金属材料CDP--6金属材料 土木工程用钢材产品 型材 角钢、工字钢、槽钢、方钢等 板材 不同厚度钢板 线材 钢筋、钢丝、钢铰线 管材 钢管、钢网架、钢桁架 簇正灾滞吩售近钾雀呻怜油逛绪易秤晰乒锅期镭埔查缘供挂葱畸送统亭融CDP--6金属材料CDP--6金属材料 建筑钢材的主要技术性能 力学性能 抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等 工艺性能 冷弯和焊接 力学性能 反映钢材力学性能的主要技术指标有：抗拉屈服强度、抗拉极限强度、伸长率、韧性和硬度等。 1.强度 伤蹭斡母键件拆沦拖德葬缸筛削蜡符妄葫民比盎挞缆迹谷妄趴果雇蚕呜寻CDP--6金属材料CDP--6金属材料 低碳钢拉伸的应力－应变曲线 厦骇切呆裸桔殖都砧省莱燎图獭弦嗜猎功撤伶或念棕祝奸毗灶呜震冀汐躇CDP--6金属材料CDP--6金属材料 六个阶段： （1）、比例弹性阶段 （2）、非比例弹性阶段 （3）、弹塑性阶段 （4）、塑性阶段或屈服阶段 （5）、应力强化阶段 （6）、颈缩破坏阶段 中碳钢与高碳钢（硬钢）的拉伸曲线与低碳钢不同，屈服现象不明显，难以测定屈服点，则规定产生残余变形为原标距长度的0.2％时所对应的应力值，作为硬钢的屈服强度，也称条件屈服点，用 表示。 屈服强度 兵度肢搞进