4 建筑钢材.ppt

按照一定的制度，将钢材加热到一定的温度，在此温度下保持一定的时间，再以一定的速度和方式进行冷却，以使钢材内部晶体组织和显微结构按要求进行改变，或者消除钢中的内应力，从而获得人们所需求的机械力学性能，这一过程就称为钢材的热处理。 钢材的热处理通常有以下几种基本方法： (１) 淬火。将钢材加热至723℃（相变温度）以上某一温度，并保持一定时间后，迅速置于水中或机油中冷却，这个过程称钢材的淬火处理。钢材经淬火后，强度和硬度提高，脆性增大，塑性和韧性明显降低。 (２) 回火。将淬火后的钢材重新加热到723℃以下某一温度范围，保温一定时间后再缓慢地或较快地冷却至室温，这一过程称为回火处理。回火可消除钢材淬火时产生的内应力，使其硬度降低，恢复塑性和韧性。回火温度愈高，钢材硬度下降愈多，塑性和韧性等性能均得以改善。若钢材淬火后随即进行高温回火处理，则称调质处理，其目的是使钢材的强度、塑性、韧性等性能均得以改善。 （３）退火。退火是指将钢材加热至723℃以上某一温度，保持相当时间后，在退火炉中缓慢冷却。退火能消除钢材中的内应力，细化晶粒，均匀组织，使钢材硬度降低，塑性和韧性提高。 （４）正火。是将钢材加热到723℃以上某一温度，并保持相当长时间，然后在空气中缓慢冷却，则可得到均匀细小的显微组织。钢材正火后强度和硬度提高，塑性较退火为小。 1. 建筑钢材的主要钢种 （1）碳素结构钢 按国家标准GB700-2006规定，我国碳素结构钢分四个牌号，即Ｑ195、Q215、Q235和Q275。各牌号钢又按其硫、磷含量由多至少分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个质量等级。 碳素结构钢的牌号表示按顺序由代表屈服点的字母（Q）、屈服点数值（Ｎ/mm2）、质量等级符号(A、B、C、D)、脱氧程度符号(F、B、Z、TZ)等四部分组成。例如Q235-A.F.，它表示：屈服点为235N／ｍｍ2的平炉或氧气转炉冶炼的Ａ级沸腾碳素结构钢。当为镇静钢或特殊镇静钢时，则牌号表示“Ｚ”与“ＴZ”符号可予以省略。 碳素结构钢的力学性能指标规定见表4.1.2所示。 碳素结构钢的拉伸、冲击韧性GB700--2006 碳素结构钢的冷弯试验GB700--2006 在碳素钢的基础上，加入总量小于５％的合金元素炼成的钢，称为低合金高强度结构钢，简称低合金结构钢。常用的合金元素有硅、锰、钛、钒、铬、镍、铜等。 低合金高强度结构钢综合性能较为理想，尤其在大跨度、承受动荷载和冲击荷载的结构中更适用，而且与使用碳素钢相比，可节约钢材20%~30%，但成本并不很高。 按照《低合金高强度结构钢》（GB／T1591—2008）规定共分20个钢号。牌号由代表钢材屈服强度的字母“Ｑ”、屈服强度数值、质量等级符号（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）三个部分按顺序组成。 例如：Q295A，表示屈服强度为不小于295MPa，质量等级为Ａ级的低合金结构钢。 低合金结构钢的化学成分 低合金结构钢的力学和冷弯性能 （1）热轧钢筋 经热轧成型并自然冷却的成品钢筋，称为热轧钢筋。热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的配筋。根据表面特征不同，热轧钢筋分为光圆钢筋和带肋钢筋两大类。 热轧光圆及带肋钢筋的化学成分 牌 号 化学成分，% C Si Mn P S Ceq HPB300 0.25 0.55 1.50 0.045 0.050 ? HRB335 HRBF335 0.25 0.80 1.60 0.045 0.045 0.52 HRB400 HRBF400 0.54 HRB500 HRBF500 0.55 牌号 公称直径d ReL（MPa） Rm（MPa） A（%） Agt（%） 冷弯试验180°,d－弯芯直径,a－钢筋公称直径 不小于 HPB300 6-20 300 420 25.0 10.0 d=a HRB335 HRBF335 6－25 335 455 17 7.5 3d 28－40 4d ＞40－50 5d HRB400 HRBF400 RRB400 6－25 400 540 16 4d 28－40 5d ＞40－50 6d HRB500 HRBF500 6－25 500 630 15 6d 28－40 7d ＞40－50 8d 普通钢筋强度标准值(N/mm2) 2) 氧气转炉炼钢 以熔融的铁水为原料，由转炉顶部吹入高纯度氧气，能有效地去除有害杂质，并且冶炼时间短(20~40min)，生产效率高，所以氧气转炉钢质量好，成本低，应用广泛。 3) 电炉炼钢 以电为能源迅速将废钢、生铁等原料熔化，并精炼成钢。电炉又分为电弧炉、感应炉和电渣炉等。 (3) 根据脱氧程度