2019岩土工程师专业知识提高辅导:建筑钢材
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建筑钢材
1、 建筑刚才的抗拉极限屈服、伸长率、冲击韧性。
2、 建筑钢材的冷弯性能。
3、 钢的组织、组织形式对钢材性能的影响。
4、 钢材化学成分对刚才性能的影响。
5、 冷加工和热处理对钢材性能的影响。
7-1 钢的冶炼和分类及主要技术性能
一、 钢铁生产基本知识性
1、钢材特点
优点:
品质均匀,拉、压强度都很高,塑性、韧性好,加工性好,便于装配。
缺点:
容易锈蚀,维修周期短,费用高,能耗大,成本高。
二、 技术性能
1、力学性能:屈服点、抗拉强度、伸长率
2、工艺性能(可焊性)
§7-2钢的组织与化学成分对钢性能响、钢材的冷加工与热处理
一、 钢的化学成分对钢性能的影响
1、碳:是决定钢材性能的主要元素,碳含量直接引起结晶组织的变化。。含碳量的增加,钢的强度和硬度增大,塑性和韧性降低;当含碳量超过1.0%时,钢材的强度反而降低,并增大钢的冷脆性和时效倾向。
2、有益元素
(1)硅:脱氧、减少钢内气泡而加入硅铁。硅在钢内溶于素铁,形成含硅的铁素体,使钢的硬度和强度提高,当含量超过1.0%时,钢的塑性和冲击韧性显著降低,冷脆性增加,焊接性能变差。
(2)锰:脱氧,可形成MnO和MnS,成为钢渣而排出,故Mn起着脱氧去硫,能消除钢的热脆性,改善热加工性。Mn可提高钢的屈服、抗拉强度。劣势使钢的伸长率略有下降,当Mn的含量较高时,可焊性显著降低。在普通碳素钢中Mn的含量在0.9%之下。
3、有害元素
(1)磷:使钢的屈服点和抗拉强度提高,但塑性降低、韧性显著下降。冷脆性显著,对承受冲击和在低温下使用的钢材有害。同时,钢的冷弯性能也下降。
(2)硫:在钢内以FeS形式存在。由于FeS的熔点低,使钢材在热加工过程中产生晶粒的分离,引起钢的断裂,即所谓的热脆现象。硫的存在降低了钢的冲击韧性、疲劳强度、可焊性和抗腐蚀性。不能超过0.065%.
(3)氧:在钢内多以氧化物形式存在,使钢材的强度下降,热脆性增加,冷弯性能变坏,并使钢的热加工性能和焊接性能下降。
(4)氮:可提高屈服点、抗拉强度和硬度,但会使钢材的塑性和冲击韧性下降,增大冷脆性、热脆性和时效敏感性,并使钢的冷弯性能和焊接性能下降。
二、钢材的冷加工与热处理
1、热加工、冷处理、时效硬化的概念。
2、压力热加工
3、冷加工及冷加工强化:在常温下钢材的冷拉、冷拔、冷轧等工艺的总称。强度和硬度提高,塑性和韧性降低。
4、热处理:对钢材进行加热、保温、冷却等手段,来改变钢材的组织结构,已达到改善性质的一种工艺。
5、钢的时效硬化;钢的强度和硬度随时间延长而逐渐增大,塑性和韧性逐渐减退的现象称为时效硬化。分为热时效和冷加工时效。
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