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建筑装饰材料学 （第四稿）,,第三章 建筑钢材,一、钢材的分类和化学成分 1.1钢材的冶炼：钢和铁的主要成分是铁和碳，二者的区 别在于含碳量的不同，钢的含碳量在206%以下，生铁 的含碳量在4%左右根据人们对钢材需求的不同建设的 炼钢炉有：氧气转炉、平炉和电炉根据脱氧的程度差 异，钢又分为：沸腾钢（F）、镇静钢（Z）和半镇静钢 （B）或者特殊镇静钢（TZ）镇静钢质量较好，特殊 镇静钢脱氧程度比镇静钢还要好，质量更高第三章 建筑钢材,1.2钢材的分类： （1）按化学成分分类：A，碳素钢：主要是铁、碳，碳的含量在002— 2.06%之间，此外，还含有硅、锰、硫、磷等元素高碳钢（C大于 0.60%），中碳钢（C=0.25-0.60%）,低碳钢（C小于0.25%）B，合金 钢：根据需要炼钢时加入其他合金元素，有：硅、锰、钛（Ti）、钒、铌 （Nb）、铬（Cr）、等低合金钢（加入的合金总量小于5%），中合金钢 （加入合金量5-10%），高合金钢（合金量大于10%） （2）按有害杂质分类：按照有害杂质P和S的含量多少，钢材分为：普通钢（P≤0.045%,S≤0.050%）、优质钢（P≤0.035%,S≤0.035%）、高级优质钢（P≤0.025%,S≤0.025%）和特级优质钢（P≤0.025%,S≤0.015%）。

建筑装饰工程中多用普通钢材及其合金钢第三章 建筑钢材,（3）按照用途分类：结构钢（用于工程结构构件或机械 零件），工具钢（用于刀具、量具、模具），特殊（不 锈钢、耐磨钢、耐热钢、耐酸钢、磁性钢等） 1．3钢材的化学成分： 主要是铁（Fe），另有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、钒（V）等这些元素虽然含量很少，但对钢材的质量产生着极大影响如，氧（O）能降低钢材的机械性能，特别是韧性磷（P）提高钢材的强度和硬度，但塑性和韧性显著下降第三章 建筑钢材,二、建筑钢材的机械性能 1．1强度：在拉力的作用下，低碳钢会发生外形 变化，当消除荷载，外形变化完全恢复，此阶段 叫“弹性阶段”，此阶段应力（δ）与应变的比值 称为“弹性模量”，用E表示，E=δ/ε弹性阶 段以后，荷载继续提高，变形继续增加，达到不 可恢复的变形，这时的最小应力值叫“屈服点”， 应力的增加，试件产生“颈缩现象”，最后断裂第三章 建筑钢材,1．2伸长率和冷弯性能：伸长率是表示钢材塑性的指标，也是评定钢材质量的指标公式：伸长率=L1-L0/L0*100%冷弯性能是钢材在常温下承受弯曲变形的能力。

冷弯性越好，表明钢材的塑性越好，是评定钢材质量的重要指标之一 1．3冲击韧性和硬度：冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力低温条件下，都要求建筑钢材具有一定程度的冲击韧性硬度指标用布氏硬度表示钢材的硬度与耐磨性有一定关系第三章 建筑钢材,三、建筑钢材的冷加工和时效 钢材在常温下进行冷拔、冷拉、或者冷轧，产生的塑性 变形，提高屈服强度（塑性和韧性有所降低），称为钢 材的“冷加工”强化处理 经过冷加工的钢材，经历一段时间后，屈服点和抗拉强 度又有所提高（塑性进一步减小），这个过程，称为“时 效处理”将经过冷加工的钢筋在常温下存放15—20d, 称为“自然时效” 将冷拉钢筋加热100-200度，并保持一段时间（一般为 2-3d）,称为“人工时效”第三章 建筑钢材,四、建筑钢材的技术标准和应用 1．1碳素结构钢：根据国家标准《碳素结构钢》 （GB700-88）规定，碳素结构钢按其屈服点划分为5个牌号，即 Q195，Q215，Q255，Q275按照含S、P的不同分为A、B、 C、D四个质量级，D级的质量最好碳素结构钢牌号表示按顺序由 代表屈服点的Q，屈服点数值（N/mm²）,质量等级符号（A、B、 C、D），脱氧程度（f\b\z\zt）等四部分组成。

碳素结构钢化学成 分应符合GB700—88规定的标准，如建筑工程中常用的牌号 Q235，A等级的碳是0.14—0.22，锰是0.30—0.65，硫是不大于 0.050，硅是不大于0.30，磷是不大于0.045，脱氧方法f、b、 Z第三章 建筑钢材,1．2低合金结构钢：低合金结构钢比相同含碳量的普通碳素结构钢，具有更优良的强度和屈服点，使用范围更 大，尤其是在大跨度结构以及大型建筑根据国家《低合金结构钢》 （GB1591-88），我国目前生产的低合金结构钢有17种牌号含义： 前面两位数代表含碳量的万分数；后面的元素是合金元素；元素后面无数 字，表示该合金元素的平均量小于1.5%；标有“2”，表示该低合金结构 钢的合金元素的平均量为1.5—2.49%，标有“3”，表示该低合金结构钢 的合金元素的平均量为2.5—3.49%，依次类推 最后如附有“b”，表示为半镇静钢，否则为镇静钢 如16Mn,就是含碳量0.16%，Mn量小于1.5%的镇静钢第三章 建筑钢材,1．3钢筋混凝土结构用钢 （1）热轧钢筋根据《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013- 91）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499--91）的规定， 热轧钢筋分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级，强度等级代号分别为RL235、 RL335、RL400、RL540，其中Ⅰ级钢筋由碳素结构钢轧制，其余 的为低合金结构钢轧制，热轧钢筋的力学和工以15MnTi为例， C=0.12-0.20%,Mn=1.20—1.60%,Ti=0.12—0.20%，钢材厚度 为≤25mm,力学性质，抗拉强度：530-680N/mm²屈服点： ≥390N/ mm²,伸长率：≥20%，冷弯（180度）：d=3a（d=冷弯 180度间隙，a=材料厚度），V型冲击功（20度）（J）：≥27,其 他型号的，,第三章 建筑钢材,（2）冷拔低碳钢丝：根据GB50204—92 标准，分甲、乙两级。

直径在3—5毫米之 间，抗拉强度在550—700Mpa之间,伸长 率在2.0—3.0%之间，180度反转弯曲次 数：4次详细见28页，表3—6 复习题： 简单钢材的分类和基本性质如何,第三章 建筑钢材,再见！,。