6.1 建筑钢材的冶炼加工(课件）-《建筑材料》同步教学（国防科技大学出版社）

目录 模块6 建筑钢材 6.1 建筑钢材的冶炼加工 6.2 钢材的分类 6.3 建筑钢材的性能 6.4 化学成分对钢材性能的影响 6.5 建筑钢材的技术标准与选用 6.6 钢材的锈蚀与防护 学习目标 掌握建筑钢材的主要技术性质。 了解钢材的化学组成及对钢材性能的影响。 掌握钢材的选用原则。 熟悉钢材的锈蚀原因及常用防护措施。 模块6 建筑钢材 6.1 建筑钢材的冶炼加工 建筑钢材是指建筑工程中所用的各种钢材，是现代建筑行业中主要的建筑材料之一。主要包括钢结构所用的各种型材和板材，以及混凝土结构所用的钢筋、钢丝和钢绞线等。 钢材的主要优点是组织均匀密实，强度、硬度很高，塑性、韧性很好，可以进行铸造焊接、铆接切割和压力加工，便于拼装等；缺点是易锈蚀、耐火性差、维护费用高等。 6.1.1 钢材的冶炼方法 1.按表观密度分类 钢是由铁冶炼而成的。炼钢的过程就是将生铁进行精炼，减少生铁中碳、硫、磷等杂质含量，以显著改善其技术性能，提高质量。理论上，凡是含碳量在2%以下，含硫、磷等杂质较少的铁碳合金都可称为钢。 根据炼钢设备的不同，建筑钢材的冶炼方法可分为转炉法、平炉法和电炉法三种。 6.1 建筑钢材的冶炼加工 6.1.2 冷加工硬化与时效对钢性质的影响 1.按表观密度分类 6.1 建筑钢材的冶炼加工 1.冷加工硬化 冷加工是在常温下进行的机械加工，包括冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、冷冲和冷压等各种方式。通过冷加工的塑性变形，不仅能改变钢材的形状和尺寸，而且还能改变钢的晶体结构，产生加工硬化、应变时效与内应力等现象，从而改变钢的性能。由于塑性变形引起的屈服强度增高而塑性和韧性降低的现象称为冷加工硬化，或称形变强化。 6.1.2 冷加工硬化与时效对钢性质的影响 1.按表观密度分类 6.1 建筑钢材的冶炼加工 2.时效 时效是另一种引起钢材强度、硬度提高，塑性、韧性降低的因素。这种经冷加工后，随着时间的延长，钢的屈服强度和强度极限逐渐提高，塑性和韧性逐渐降低的现象，称为应变时效，简称时效。 6.1.3 热处理对钢性质的影响 1.按表观密度分类 6.1 建筑钢材的冶炼加工 若将钢加热到临界温度以上，并保持一定时间后，以不同的速度冷却，则会形成完全不同的晶体组织。这种对钢进行加热、保温和冷却的综合操作工艺称为热处理，其目的在于通过不同的工艺，改变钢的晶体组织从而改变钢的性质。钢的热处理有退火、正火、淬火、回火等形式。 6.2.2 按冶炼时脱氧程度分类 6.2 钢材的分类 1.硅酸盐水泥的生产 炼钢时脱氧程度不同，钢的质量差别很大，通常可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢四类。 沸腾钢是脱氧不充分的钢；镇静钢是脱氧充分的钢；半镇静钢的脱氧程度和性能均介于沸腾钢和镇静钢之间，并兼有两者的优点；特殊镇静钢是比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，故其质量最好，适用于特别重要的结构工程。 6.2.3 按品质(杂质含量)分类 6.2 钢材的分类 1.硅酸盐水泥的生产 按钢材中有害杂质硫(S)和磷(P)含量的多少，钢材可以分为普通钢、优质钢、高级优质钢、特级优质钢四类。 (1)普通钢。含硫量≤0.050%，含磷量≤0.045%。 (2)优质钢。含硫量、含磷量均≤0.035%。 (3)高级优质钢。含硫量、含磷量均≤0.025%。 (4)特级优质钢。含硫量≤0.015%，含磷量≤0.025%。 6.2.4 按用途分类 6.2 钢材的分类 1.硅酸盐水泥的生产 按用途的不同，钢材可分为结构钢、工具钢、特殊钢三类。(1)结构钢。结构钢是用于工程结构构件及机械零件的钢材，一般属于低碳钢和中碳钢。 (2)工具钢。工具钢是用于各种刀具、模具及量具的钢材，一般属于高碳钢。 (3)特殊钢。特殊钢是具有特殊物理、化学或机械性能的钢。 6.2.5 按产品类型分类 6.2 钢材的分类 1.硅酸盐水泥的生产 按产品类型的不同，钢材可分为型材、板材、线材和管材等类型。 (1)型材。型材是指用于钢结构中的角钢、工字钢、槽钢、方钢、吊车轨、轻钢门窗、钢板桩等。 (2)板材。板材是指用于建造房屋、桥梁及建筑机械的中厚钢板，用于屋面、墙面、楼板等的薄钢板。 6.2.5 按产品类型分类 6.2 钢材的分类 1.硅酸盐水泥的生产 (3)线材。线材是指用于钢筋混凝土和预应力混凝土中的钢筋、钢丝和钢绞线等。 (4)管材。管材是指用于钢桁架和供水、供气(汽)的管线等。 $$