《工程材料試驗(yàn)與檢測》課件-15建筑鋼材的主要技術(shù)性能

建筑鋼材的主要技術(shù)性能工程材料試驗(yàn)與檢測CONTENTS目錄技術(shù)性能鋼材的熱加工與冷加工處理建筑鋼材的主要技術(shù)性能通過本章的學(xué)習(xí)：1.掌握建筑鋼材主要技術(shù)性能及評定指標(biāo)。2.熟悉鋼材的冷加工及時效處理。教學(xué)目標(biāo)一、技術(shù)性能拉伸標(biāo)準(zhǔn)試件車床切削加工制得，見下圖。非標(biāo)準(zhǔn)試件：直接在鋼筋線材上切取。1、力學(xué)性能抗拉性能一、技術(shù)性能OA段——彈性階段：彈性變形，應(yīng)力與應(yīng)變成比例。AB段——屈服階段：曲線鋸齒波動，承載力無提高。BC段——強(qiáng)化階段：承載力再次提高。CD段——頸縮階段：試件薄弱處收縮直至斷裂。抗拉性能低碳鋼應(yīng)力σ——應(yīng)變ε曲線圖拉伸的四個階段：一、技術(shù)性能彈性階段

——σp稱為彈性極限。屈服階段——σs屈服強(qiáng)度，又稱屈服點(diǎn)。強(qiáng)化階段

——σb抗拉極限強(qiáng)度。抗拉性能低碳鋼應(yīng)力σ——應(yīng)變ε曲線圖拉伸的三個特征值：一、技術(shù)性能鋼材重要技術(shù)指標(biāo)衡量鋼材彈性的指標(biāo)彈性模量σb/σs評定鋼材塑性的指標(biāo)伸長率鋼材結(jié)構(gòu)設(shè)計強(qiáng)度的取值依據(jù)屈服強(qiáng)度σS評價鋼材安全可靠性和強(qiáng)度利用率的參數(shù)屈強(qiáng)比σb/σs一、技術(shù)性能σ0.2——條件屈服點(diǎn)，MPaσp——比例極限，MPaσb——抗拉極限，MPa

硬鋼強(qiáng)度高，塑性差，拉伸過程無明顯屈服階段。用條件屈服強(qiáng)度σ0.2來代表屈服強(qiáng)度。σ0.2

為硬鋼產(chǎn)生0.2%塑性變形所對應(yīng)的應(yīng)力值?？估阅芨咛间摋l件屈服點(diǎn)：高碳鋼拉伸σ——ε圖一、技術(shù)性能沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊韌性定義：

指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。指標(biāo)：

用沖擊韌性值αk表示。(單位J/cm2)影響因素：①硫、磷含量高，含非金屬夾雜物；②焊接裂紋，溫度降低等，均會降低沖擊韌性。工程應(yīng)用：

承受沖擊、震動荷載的鋼材必須檢驗(yàn)沖擊韌性。一、技術(shù)性能定義：鋼材表面抵抗重物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。指標(biāo)：有布氏硬度(HB)和洛氏硬度(HR)，前者常用。影響因素：強(qiáng)度越高，抵抗塑性變形越強(qiáng)，硬度值也越大。工程應(yīng)用：當(dāng)HB<175時，σb≈3.6HBHB>175時，σb≈3.5HB硬度測定儀硬度一、技術(shù)性能疲勞強(qiáng)度定義：

鋼材承受交變荷載反復(fù)作用，發(fā)生疲勞破壞的指標(biāo)。指標(biāo)：

交變荷載106~107次時不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力值作為疲勞強(qiáng)度值。影響因素：

一般抗拉強(qiáng)度高，疲勞強(qiáng)度也高。工程應(yīng)用：

承受交變荷載的鋼材必須檢驗(yàn)?zāi)推谛阅?。一、技術(shù)性能2、工藝性能冷彎性能鋼筋冷彎性能試驗(yàn)一、技術(shù)性能冷彎性能定義：

指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。指標(biāo)：

彎心直徑d與試件厚度（直徑）a的比值d/a；彎曲角度（90°或180°）；試樣彎曲外表面無裂紋則冷彎合格。影響因素：

內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。工程應(yīng)用：

常溫下承受彎曲荷載的鋼材必須檢驗(yàn)冷彎性能。一、技術(shù)性能焊接性能定義：

指鋼材適應(yīng)通常的方法與工藝進(jìn)行焊接連接的性能。影響因素：①含碳、硫量高、合金含量高時，均會降低可焊性。②含碳量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。工程應(yīng)用：

焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇含碳量較低的鎮(zhèn)靜鋼。當(dāng)采用高碳鋼及合金鋼時，為了改善焊接后的硬脆性，焊接時一般要采用焊前預(yù)熱及焊后熱處理等措施。二、鋼材的熱加工與冷加工處理1、鋼材的熱處理

01退火將鋼加熱到723℃以上，然后隨爐冷卻。退火可消除前工序(鑄、鍛、焊)的組織缺陷，提高力學(xué)性能；調(diào)整硬度以利于切削。鋼件加熱到30～50℃后，在空氣中勻速冷卻。正火與退火的差別在于冷卻速度較快，獲得的珠光體型組織較細(xì)，鋼的強(qiáng)度、硬度也較高。

02正火將鋼加熱到30～50℃后快速冷卻的熱處理工藝。目的是得到良好的強(qiáng)度、塑性、韌性等力學(xué)性能。

03淬火鋼件淬火后，將其加熱到30

℃以下的溫度，然后冷卻到室溫。主要是降低脆性，防止工件變形或開裂。

04回火二、鋼材的熱加工與冷加工處理

冷加工是鋼材在常溫下，進(jìn)行冷拉、冷拔、冷軋等的加工過程。時效是經(jīng)過冷加工后的鋼材，放置一段時間，其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)