8.3常用的钢种及常用型材的性能和选用原则（课件）-《建筑材料》同步教学（中国建筑工业出版社）

常用的钢种及常用型材的 性能和选用原则 碳素结构钢 国家标准《碳素结构钢》（GB/T-2016）规定我国碳素结构钢分为四个牌号，即Q195、Q215、Q235和Q275各牌号钢，“Q”代表屈服强度。 脱氧方法以F表示沸腾钢，Z和TZ表示镇静钢和特殊镇静钢，Z和TZ在钢的排号中可以省略。 按照硫、磷等杂质的含量分为A、B、C、D4个质量等级。随排号增大，含碳量增加，所以强度和硬度增加，塑性和韧性则随之降低。 编号 统一数字代号 等级 厚度（或直径）／mm 脱氧方法 化学成分（质量分数）/％，不大于 C IS Mn P S Q195 U11925 - F、Z 0.12 0.30 0.50 0.035 0.404 Q215 U12152 A - F、Z 0.15 0.35 1.20 0.045 0.050 U12155 B 0.045 Q235 U12352 A - F、Z 0.22 0.35 1.40 0.045 0.050 U12355 B 0.20 0.045 U12358 C Z 0.17 0.040 0.040 U12359 D TZ 0.035 0.035 Q275 U12752 A - F.Z 0.24 0.35 1.50 0.045 0.050 U12755 B ≤40 Z 0.21 0.045 0.045 >40 0.22 U12758 C - Z 0.20 0.040 0.040 U12759 D TZ 0.035 0.035 牌号 试样方向 冷弯试验（180°，180°,B=2a) 钢材厚度（或直径） mm ≤60 >60~100 弯曲压头直径D Q195 纵 0 - 横 0.5a Q215 纵 0.5a 1.5a 横 a 2a Q235 纵 a 2a 横 1.5a 2.5a Q275 纵 1.5a 2.5a 横 2a 3a 表8-4 碳素结构钢的工艺性能 表2 碳素结构钢的化学成分 低合金结构钢 在碳素钢的基础之上加入总量小于5%的合金元素而形成的钢，称为低合金高强度的结构钢，我们简称低合金结构钢。 它是一种综合性比较理想的建筑钢材，尤其是在一些大跨度承受动荷载或者冲击荷载的结构当中更实用。 “Q”代表屈服强度。 屈服强度字母 最小上屈服强度数值 规定的最小屈服强度数值共分355、390、420、460、500、550、620和690，单位为MPA。 分B、C、D、E、F五个等级。 质量等级符号 交货状态代号 交货状态分为热轧(代号为AR或WAR)、正火、正火轧制（正火、正火轧制代号均为N）、热机械轧制（代号TMCP）、其中AR或WAR可以省略。 牌号 牌号 化学成分(质量分数)/% 钢级 质量等级 C Si Mn P S Nb V Ti Cz Ni Cu Mo N B 以下公称厚度或直径/mm 不大于 ≤40 ＞40 不大于 Q355 B 0.24 0.55 1.60 0.035 0.035 - - - 0.30 0.30 0.40 - 0.012 - C 0.20 0.22 0.030 0.030 D 0.20 0.22 0.025 0.025 - Q390 B 0.20 0.55 1.70 0.035 0.035 0.05 0.13 0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - C 0.030 0.030 D 0.025 0.025 Q420 B 0.20 0.55 1.70 0.025 0.025 0.05 0.13 0.05 0.30 0.80 0.40 0.20 0.015 - C 0.030 0.030 Q460 C 0.20 0.55 1.80 0.030 0.030 0.05 0.13 0.05 0.30 0.80 0.40 0.20 0.15 0.004 表8-5 热轧钢的牌号及化学成分 表8-7 热机械轧制钢的牌号及化学成分 表8-8 热轧钢材的拉伸性能 表8-10 热机械轧制钢的拉伸性能 低合金钢与碳素钢相比具有较高的强度，良好的塑形和冲击韧性，可焊性及耐低温性，耐腐蚀性等。 它是综合性较为理想的建筑钢材，尤其是大跨度、大柱网、承受动荷载和冲击荷载的结构更为适用。 钢筋混凝土用钢 钢结构用钢 结构的重要性 荷载的性质 连接方式 温度条件 钢种排号 质量等级 脱氧程度 热轧钢筋 预应力混凝土用钢丝和钢绞线 冷加工钢筋 热轧钢筋 经热轧成型并自然冷却的成品钢筋称热轧钢筋。 外 形 光圆钢筋 带肋钢筋 屈服强度标准 截面形式 月牙肋 螺旋肋 人字肋 HPB—热轧光圆钢筋 HRB—热轧带肋钢筋 HRBF—细晶粒热轧钢筋 冷轧带肋钢筋 冷轧带肋钢筋是采用普通低碳钢或低合金钢热轧圆盘条，经冷轧或冷拔减径后，在其表面冷轧层具有三面或两面月牙肋痕内的钢筋。 按其抗拉强度不同，可以分为不同的钢筋排号，其中CRB代表的是冷轧带类钢筋。 冷轧带肋钢筋克服了冷拉冷拔钢筋握裹率低的缺点，同时具有于冷拉冷拔相近的程度。因此，在中小型预应力钢筋混凝土结构构件中和普通的混凝土结构构件中得到了越来越广泛的应用。 余热处理钢筋 余热处理钢筋是热渣后利用热处理原理进行表面控制，冷却并利用芯部余热自身完成维护处理所得的测评钢筋。 特点是塑性降低不大，但强度提高，综合性能较理想，适用于预应力混凝土构件的配筋，但对应力腐蚀及缺陷敏感性增强，使用时应做好防腐及刻痕等。 冷拔低碳钢丝 冷拔低碳钢丝是将直径6至8毫米的Q235或Q215的热轧圆盘条，经过拔丝机进行多次强力冷拔加工制成的钢丝。 混凝土制品用冷拔 低碳钢丝标准 甲级—用于预应力的钢丝。 乙级—用于非预应力钢丝，如焊接网、焊接骨架、构造钢筋。 预应力混凝土钢丝及钢绞线 用优质碳素结构钢经冷加工，再回火冷轧，或绞捻等加工而成的专用产品，也称为优质碳素钢丝及钢绞线。 钢丝和钢绞线均具有强度高、塑性好、使用时不需要接头等优点，适用于需要曲线配件的预应力，钢筋混凝土结构大跨度或重荷载的屋架等。 钢结构用钢材 碳素结构钢 含有有害杂质，非金属杂质物比较多，但其冶炼方法简单，工艺性好，价格低廉，而且在性能上也能满足一般工程结构构件及普通零件的要求，因此用量较大。 碳素结构钢用于一般结构钢和工程用热轧钢板、钢带、型钢等。 低合金高强度结构钢一般是在普通碳素结构钢的基础上添加少量的一种或者是几种合金元素组成。 其目的是为了提高钢材的屈服强度、抗拉强度、耐磨性、耐腐蚀性及耐低温性能。 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实用。 与碳素钢材相比，节约钢材，降低成本。 $$