07 第7章 金属材料.pptx

第1页：第7章 金属材料

第7章 金属材料

本章讲解土木工程钢材的基本知识、常用钢材品种，以及铝、铜等其他金属材料。

第2页：

第3页：

第4页：

第5页：

第6页：

第7页：

第8页：

第9页：

第10页：

第11页：

第12页：

第13页：钢的冶炼与分类

7.1 土木工程钢材的基本知识

7.1.1 钢的冶炼

氧气转炉钢、电炉钢、平炉钢。

7.1.2 钢的分类

钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。

第14页：钢的晶体组织和化学成分

7.1.3 钢的晶体组织和化学成分

(1) 钢的基本晶体组织及对钢材性能的影响

• 1) 纯铁的晶格类型
• 2) 钢的基本晶体组织：铁素体、渗碳体

第15页：

第16页：化学成分对钢性能的影响

(2) 化学成分对钢性能的影响

钢中除主要成分铁和碳外，还含有少量的硅、锰、磷、硫、氧、氮、钛、钒等元素，含量虽少，但对钢的性能影响很大。

第17页：

第18页：钢材的力学性能

7.1.4 钢材的力学性能

钢材的力学性能主要有抗拉、冷弯、冲击韧性、耐疲劳性和硬度等。

(1) 抗拉性能

• 1) 弹性阶段
• 2) 屈服阶段
• 3) 强化阶段
• 4) 颈缩阶段

第19页：

第20页：

第21页：

第22页：冷弯冲击韧性与疲劳

(2) 冷弯性能

钢材在常温下承受弯曲变形的能力。

(3) 冲击韧性

钢材抵抗冲击荷载的能力。

(4) 硬度

钢材抵抗外物压入产生变形的能力。

(5) 疲劳破坏

钢材在交变荷载作用下应力远小于抗拉强度时发生断裂的现象。

第23页：

第24页：

第25页：

第26页：

第27页：钢材的焊接性能

7.1.5 焊接性能

焊接是钢结构、钢筋、预埋件等的主要联结方式，因此要求钢材具有良好的可焊性；可焊性指焊接后的焊缝处的性质与母材性质相近，其好坏与钢材的化学成分和含量有关。

第28页：

第29页：

第30页：

第31页：冷加工时效及应用

7.1.6 冷加工时效及其应用

本页含冷拔加工示意图与钢筋冷拉后的应力—应变性能变化图，展示冷加工强化与时效对钢筋性能的影响。

第32页：土木工程常用钢种

7.2 土木工程常用钢材

7.2.1 主要钢种

• 碳素结构钢
• 优质碳素结构钢
• 低合金高强度结构钢

第33页：碳素结构钢的化学成分

碳素结构钢的化学成份（GB/T700-2006）

本页表格列出Q195、Q215、Q235、Q275各牌号按质量等级划分的C、Si、Mn、P、S含量上限、脱氧方法与统一数字代号。

说明：源文件该表文字与数字严重粘连，C、Si、Mn、P、S等数值难以安全切分，未还原为表格，需对照原课件图片人工录入后再上线。

第34页：碳素结构钢的力学性能

碳素结构钢的力学性能（GB/T700-2006）

本页表格列出各牌号按钢材厚度（直径）分档的屈服点、抗拉强度、断后伸长率，以及V型冲击功与试验温度。

说明：源文件该表数字按厚度分档后串行粘连，无法安全切分，未还原为表格，需对照原课件图片人工录入后再上线。

第35页：

第36页：钢筋混凝土用钢材

7.2.2 钢筋混凝土用钢材

(1) 热轧钢筋

土木工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。

(2) 预应力混凝土用热处理钢筋

用于预应力混凝土结构。

(3) 冷拔低碳钢丝

按力学性能分为甲、乙两级。

(4) 预应力混凝土用钢丝及钢绞线

用于预应力混凝土结构。

第37页：

第38页：热轧钢筋的力学性能表

第39页：

第40页：

第41页：钢结构用钢材与锈蚀

7.2.3 钢结构用钢材

• (1) 热轧型钢
• (2) 压型钢板：用碳素结构钢和低合金钢轧制而成的扁平钢材
• (3) 冷弯薄壁型钢

7.2.4 钢材的锈蚀与防止：(1) 钢材的锈蚀

钢材的锈蚀指钢的表面与周围介质发生化学反应而遭到的破坏。

第42页：化学锈蚀与电化学锈蚀

根据钢材表面与周围介质的不同作用，锈蚀可分为下述两类：

• 1) 化学锈蚀
• 2) 电化学锈蚀

(2) 锈蚀的防止

• 1) 保护层
• 2) 制成合金钢

第43页：铝铜及其他金属材料

7.3 其他金属材料

7.3.1 铝及铝合金

基本知识；铝合金制品：铝合金门窗、铝合金装饰板。

7.3.2 铜及铜合金

纯铜；铜合金：黄铜、青铜。

7.3.3 铸铁

土木工程中的铸铁制品。