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1、上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 金 屬 材 料 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 本 章 提 要概 述2.1 鋼 材 的 冶 煉 與 分 類2.2 建 筑 鋼 材 的 力 學(xué) 性 能 與 工 藝 性 能2.3 鋼 材 的 組 織 和 化 學(xué) 成 分 對 鋼 材 性 能 的 影 響2.4 常 用 建 筑 鋼 材 的 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn)2.5 鋼 材 的 腐 蝕 與 防 護2.6 鋼 的 防 火2.7 建 筑 裝 飾 用 鋼 材 制 品2.8 建 筑 中 用 鋁 及 鋁 合 金 制 品2.9 銅 和 銅 合 金案 例 分 析 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄

2、 金 屬 材 料 的 基 本 概 念 金 屬 材 料 具 備 的 基 本 性 質(zhì) 如 何 根 據(jù) 土 木 工 程 應(yīng) 用 選 擇 金 屬 材 料 本 章 重 點 ： 建 筑 鋼 材 的 基 本 性 能 及 應(yīng) 用 。 本 章 難 點 ： 鋼 材 冷 加 工 強 化 與 時 效 處 理 的機 理 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 金 屬 材 料 的 通 常 分 類金屬材料黑色金屬：鐵、鋼、合金鋼等有色金屬：鋁、銅、鋅、鉛及合金等 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 2.1.1 鋼 的 冶 煉2.1.2 鋼 材 的 分 類 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目

3、錄 鋼 ： 鐵 碳 合 金 ， 鐵 Fe為 主 要 元 素 ：碳 C含 量 2.11 ，雜 質(zhì) 元 素 ： Mn、 Si、 S、 P、 H、 O、 N等 ， 含 量 少 。 生 鐵 ： 鐵 碳 合 金 ， C含 量 高 ， 約 為 2.11 6.69 ， 并 含 較 多 雜 質(zhì) 的 。冶 煉生 鐵 鋼 生 鐵 中 的 碳 氧 化 ， 降 低 含 C量 ，除 去 雜 質(zhì) 元 素 ， 降 低 其 含 量 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 根 據(jù) 煉 鋼 設(shè) 備 的 不 同 ， 煉 鋼 方 法 有 轉(zhuǎn) 爐 、 平 爐 和電 爐 三 種 方 法 ：三 種 主 要 煉 鋼 方 法 的 特

4、點爐 種 原 料 特 點 生 產(chǎn) 鋼 種氧 氣 轉(zhuǎn) 爐 鐵 水 ， 廢 鋼 可 有 效 除 去 磷 、 硫 雜 質(zhì) 少 ， 碳 素 鋼 效 率 高 質(zhì) 量 好 。 低 合 金 鋼 電 爐 生 鐵 、 廢 鋼 產(chǎn) 量 低 、 耗 電 大 ， 雜 質(zhì) 少 合 金 鋼 質(zhì) 量 最 好 ， 成 本 高 優(yōu) 質(zhì) 碳 素 鋼平 爐 生 鐵 、 廢 鋼 時 間 長 ， 成 分 穩(wěn) 定 碳 素 鋼 質(zhì) 量 較 好 、 成 本 較 高 低 合 金 鋼 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1.按 冶 煉 方 法 分鋼轉(zhuǎn)爐鋼沸騰鋼電爐鋼平爐鋼按冶煉方法分按脫氧程度分半鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼按爐襯材料分為

5、酸性鋼和堿性鋼 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 2.按 化 學(xué) 成 分 分鋼中碳鋼低合金鋼高碳鋼低碳鋼碳素鋼合金鋼中合金鋼高合金鋼C0.25%C=0.25%0.60C0.60合金總含量5%5%1010 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 3 按 有 害 雜 質(zhì) 含 量 分 類 按 硫 （ S） 和 磷 （ P） 的 含 量 多 少 ， 可 分 為普 通 鋼 、 優(yōu) 質(zhì) 鋼 、 高 級 優(yōu) 質(zhì) 鋼 和 特 級 優(yōu) 質(zhì)鋼 四 種 。 4 按 用 途 不 同 分 類 按 鋼 的 用 途 不 同 ， 可 分 為 結(jié) 構(gòu) 鋼 、 工 具 鋼和 特 殊 鋼 三 種 。 上 一

6、內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 答 ： 脫 氧 程 度 不 高 的 鋼 材 中 還 保 留 較 多 的 FeO， 在鋼 材 鑄 錠 時 ， 碳 與 FeO反 應(yīng) 生 成 CO氣 泡 ， 并 有 一 部分 殘 留 在 鋼 中 ， 造 成 微 裂 縫 和 成 分 偏 析 ， 降 低 致 密性 、 強 度 和 可 焊 性 ， 低 溫 下 的 韌 性 變 差 ， 冷 脆 性 和時 效 敏 感 性 增 大 等 。 脫 氧 程 度 排 序 ： 特 殊 鎮(zhèn) 靜 鋼 鎮(zhèn) 靜 鋼 半 鎮(zhèn) 靜 鋼 沸 騰 鋼 鋼 材 性 能 與 質(zhì) 量 排 序 ： 特 殊 鎮(zhèn) 靜 鋼 鎮(zhèn) 靜 鋼 半 鎮(zhèn) 靜 鋼 沸 騰

7、鋼 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 2.2.1 力 學(xué) 性 能 2.2.2 工 藝 性 能 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 的 力 學(xué) 性 能 ， 即 是 指 鋼 材 在 外 力 （ 載荷 ） 作 用 時 表 現(xiàn) 出 來 的 性 能 ， 包 括 ： 強 度 、 塑性 、 硬 度 、 韌 性 和 疲 勞 強 度 等 。 拉 伸 壓 縮 彎 曲 剪 切 扭 轉(zhuǎn)荷 載 形 式 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1 抗 拉 性 能 2 沖 擊 韌 性 3 耐 疲 勞 性 4 硬 度 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 上 一 內(nèi) 容 下

8、 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 l1 l0 伸 長l0 l1F0F1 F1 F0 頸 縮n=(l1 - l0 )/ l0 100%=(F0-F1)/F0 100% 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 （ 1） 彈 性 階 段 （ OA段 ） （ 2） 屈 服 階 段 （ AB段 ） （ 3） 強 化 階 段 （ BC段 ） （ 4） 頸 縮 階 段 （ CD）常 用 低 碳 鋼 的 彈 性 模 量 E約 為 2.02.1 105MPa， 彈 性 極 限 為 p約 為180 200MPa。 E這 種 應(yīng) 力 基 本 保 持 不 變 ， 而 應(yīng) 變 顯 著 增 加 的現(xiàn) 象 ， 稱 為

9、屈 服 。 常 用 低 碳 鋼 的 屈 服 極 限 s約 為 185 235MPa。 故 設(shè) 計 中 一 般 以 屈 服點 作 為 強 度 取 值 依 據(jù) 。 過 了 屈 服 階 段 后 ， 材 料 又 恢 復(fù) 了 抵 抗 變 形 的 能 力 ， 要 使 它 繼續(xù) 變 形 必 須 增 加 拉 力 。 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 材 料 的 強 化 。 抗 拉 強 度在 設(shè) 計 中 雖 不 能 利 用 ， 但 屈 強 比 （ s /b） 在 設(shè) 計 中 有 著 重 要意 義 。 屈 強 比 小 ， 結(jié) 構(gòu) 的 安 全 性 高 。 若 屈 強 比 過 小 ， 則 鋼 材 利 用 率 低 。 建 筑 結(jié)

10、 構(gòu) 鋼屈 強 比 一 般 在 0.60 0.75范 圍 內(nèi) 較 合 理 。 普 通 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼 Q235的 屈 強 比 大 約為 0.58 0.63； 低 合 金 結(jié) 構(gòu) 鋼 的 屈 強 比 大 約 為 0.65 0.75； 對 有 抗 震 要 求 的 框架 結(jié) 構(gòu) 縱 向 受 力 鋼 筋 要 求 屈 強 比 不 應(yīng) 超 過 0.80。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 在 荷 載 作 用 下 斷 裂 前 產(chǎn) 生 永 久 變 形的 能 力 稱 為 鋼 材 的 塑 性 , 用 伸 長 率 和 斷 面收 縮 率 來 表

11、 示 。 伸 長 率 （ ） 在 拉 伸 試 驗 中 , 試 樣 拉 斷 后 , 標(biāo) 距 的 伸 長 與 原 始 標(biāo) 距 的 百 分 比 稱 為 伸長 率 。 = （ l1l0） / l0 100% 斷 面 收 縮 率 （ ） 試 樣 拉 斷 后 , 縮 頸 處截 面 積 的 最 大 縮 減 量 與 原 橫 斷 面 積 的 百分 比 稱 為 斷 面 收 縮 率 。 = （ F0F1） / F0 100% 伸 長 率 和 斷 面 收 縮 率 的 值 越 大 ， 鋼 材 的塑 性 越 大 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 中 碳 鋼 與 高 碳 鋼 （ 硬 鋼 ） 由 于 材 質(zhì) 較

12、 硬 ，抗 拉 強 度 高 ， 塑 性 變 形 較 小 ， 受 拉 時 無明 顯 的 屈 服 階 段 。 故 常 以 其 規(guī) 定 殘 余 變形 為 0.2%l0時 的 應(yīng) 力 值 作 為 名 義 屈 服 點 ，也 稱 條 件 屈 服 點 ， 用 0.2表 示 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 抵 抗 塑 性 變 形 或 斷 裂 的 能 力 稱 為 其 強 度 ，鋼 材 的 強 度 用 拉 伸 試 驗 測 定 。 強 度 指 標(biāo) 根 據(jù)其 變 形 特 點 分 下 列 幾 個 ： 彈 性 極 限 （ P） 表 示 鋼 材 保 持 彈 性 變 形 , 不 產(chǎn) 生塑 性 變

13、形 的 最 大 應(yīng) 力 , 是 彈 性 零 件 的 設(shè) 計 依 據(jù) 。 屈 服 強 度 （ s） 表 示 鋼 材 開 始 發(fā) 生 明 顯 塑 性 變 形的 抗 力 ， 是 鋼 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 的 依 據(jù) 。 條 件 屈 服 強 度 0.2 對 于 屈 服 現(xiàn) 象 不 明 顯 的 硬 鋼 ， 則規(guī) 定 以 產(chǎn) 生 殘 余 變 形 為 0.2%時 的 應(yīng) 力 。 強 度 極 限 (抗 拉 強 度 b ) 表 示 金 屬 受 拉 時 所 能 承 受的 最 大 應(yīng) 力 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 答 ： 其 特 征 是 ： 鋼 材 拉 伸 試 驗 過 程 中 ，應(yīng) 力 不 增

14、加 而 塑 性 變 形 不 斷 增 加 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 抵 抗 沖 擊 （ 動 ） 荷 載 作 用 的 能 力 ， 稱 為 沖 擊韌 性 ， 采 用 V形 缺 口 試 件 ， 用 一 次 擺 錘 沖 擊 彎 曲 試驗 來 測 定 。 測 得 試 樣 沖 擊 吸 收 功 ,用 符 號 W（ J) 表 示 。 用 沖 擊吸 收 功 除 以 試 樣 缺 口 處 截 面 積 S0, 即 得 到 材 料 的 沖擊 韌 度 ak。 ak （ J/m2)值 越 大 ,表 示 沖 斷 時 吸 收 的 功 越 多 ， 鋼 材的 沖 擊 韌 性 越 好 。 隨 溫 度

15、降 低 ， 鋼 材 由 韌 性 斷 裂 轉(zhuǎn) 變 為 脆 性 斷 裂 ，使 沖 擊 值 降 低 的 現(xiàn) 象 稱 為 冷 脆 性 ， 與 之 對 應(yīng) 的 溫 度稱 為 冷 脆 轉(zhuǎn) 變 溫 度 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄沖 擊 試 驗 ： 測 量 擺 錘 沖 擊 前 后 的 能 量差 擺 錘 的 高 度 差 擺 錘 的質(zhì) 量 。 再 測 量 試 件 斷 裂 面 積 。 擺 錘 試 件H0H1 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 答 ： 鋼 材 的 沖 擊 韌 性 對 鋼 材 內(nèi) 部 的 各 種缺 陷 和 環(huán) 境 溫 度 非 常 敏 感 ， 因 此 ， 沖 擊韌 性

16、 主 要 受 下 列 因 素 影 響 ：1. 鋼 中 的 S、 P等 有 害 雜 質(zhì) 含 量 (成 分 偏 析 程度 )；2. 環(huán) 境 溫 度3. 鋼 的 時 效 隨 時 間 的 延 長 ， 鋼 材 表 現(xiàn) 強 度 和 硬 度 提 高 ，但 其 塑 性 和 韌 性 降 低 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 時 效 。時 效 作 用 導(dǎo) 致 鋼 材 性 能 改 變 程 度 的 大 小 叫 時效 敏 感 性 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 構(gòu) 件 若 在 交 變 應(yīng) 力 （ 隨 時 間 進 行 周 期 性 交 替 變更 的 應(yīng) 力 ） 的 反 復(fù) 作 用 下 ， 往 往 在 工

17、作 應(yīng) 力 遠(yuǎn) 小于 抗 拉 強 度 時 發(fā) 生 驟 然 斷 裂 ， 這 種 現(xiàn) 象 稱 為 “ 疲勞 破 壞 ” 。 當(dāng) 應(yīng) 力 作 用 方 式 、 大 小 或 方 向 等 交 替 變 更 時 ， 裂紋 兩 面 的 材 料 時 而 緊 壓 或 張 開 ， 形 成 了 斷 口 光 滑的 疲 勞 裂 紋 擴 展 區(qū) 。 隨 著 裂 紋 向 縱 深 發(fā) 展 ， 在 疲勞 破 壞 的 最 后 階 段 ， 裂 紋 尖 端 由 于 應(yīng) 力 集 中 而 引起 剩 余 截 面 的 脆 性 斷 裂 ， 形 成 斷 口 粗 糙 的 瞬 時 斷裂 區(qū) 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 在 交 變

18、 應(yīng) 力 （ 動 荷 載 ） 作 用 下 ， 雖 然 鋼 構(gòu) 件所 承 受 的 應(yīng) 力 低 于 材 料 的 屈 服 點 ， 但 經(jīng) 過 較長 時 間 的 工 作 而 產(chǎn) 生 裂 紋 或 突 然 發(fā) 生 完 全 斷裂 的 過 程 ， 稱 為 疲 勞 破 壞 。 材 料 承 受 的 交 變 應(yīng) 力 ( )與 材 料 斷 裂 前 承 受交 變 應(yīng) 力 的 循 環(huán) 次 數(shù) (N)之 間 的 關(guān) 系 可 用 疲勞 曲 線 來 表 示 。 鋼 材 承 受 的 交 變 應(yīng) 力 越 大 , 則 斷 裂 時 應(yīng) 力 循環(huán) 次 數(shù) N越 少 。 當(dāng) 應(yīng) 力 低 于 一 定 值 時 , 試 樣 可以 經(jīng) 受 無 限

19、 次 周 期 循 環(huán) 而 不 破 壞 , 此 應(yīng) 力 值稱 為 材 料 的 疲 勞 極 限 (亦 叫 疲 勞 強 度 ) 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 抵 抗 另 一 硬 物 體 壓 入 其 內(nèi) 的 能 力 叫 硬 度 ，即 受 壓 時 抵 抗 局 部 塑 性 變 形 的 能 力 。 有 布氏 法 和 洛 氏 法 兩 種 方 法 測 定 。 洛 氏 硬 度 測 量 原 理 圖 布 氏 硬 度 測 量 原 理 圖 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 答 ： 疲 勞 破 壞 過 程 包 括 再 交 變 應(yīng) 力 作 用 下 ， 疲 勞 裂縫 的 產(chǎn) 生 擴

20、展 突 然 斷 裂 。 其 主 要 影 響 因 素 有 ：1. 內(nèi) 部 缺 陷 （ 晶 界 、 微 孔 、 夾 雜 物 等 ） ；2. 成 分 偏 析 ；3. 過 大 的 內(nèi) 應(yīng) 力 ， 截 面 沿 縱 向 的 突 變 ；4. 表 面 狀 態(tài) ；5. 受 力 的 種 類 、 應(yīng) 力 循 環(huán) 特 征 值 、 循 環(huán) 次 數(shù) 等 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1 冷 彎 性 能 2 冷 加 工 性 能 及 時 效 處 理 3 焊 接 性 能 4 鋼 材 的 熱 處 理 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1、 定 義 ： 常 溫 下 鋼 材 能 承 受 較 大 的

21、 彎 曲 變 形 而不 破 壞 的 能 力 ， 衡 量 鋼 材 的 冷 塑 性 變 形 能 力 ；2、 評 價 指 標(biāo) ： 用 不 同 彎 曲 角 度 和 不 同 彎 心 半 徑d相 對 于 鋼 材 厚 度 a的 比 值 （ d/a） 表 示 ；3、 試 驗 方 法 ： 按 一 定 的 角 與 d/a值 進 行 冷 彎 ，試 件 彎 曲 處 的 外 拱 面 及 兩 個 側(cè) 面 不 出 現(xiàn) 裂 縫 和起 層 現(xiàn) 象 為 合 格 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 P鋼 材 的 冷 彎 試 驗 a d 外 拱 面 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 （ 1） 冷 加 工

22、 強 化（ 2） 鋼 材 的 時 效 處 理 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 將 鋼 材 在 其 結(jié) 晶 溫 度 以 下 的 塑 性 變 形 加 工 稱 為 冷 加 工 ， 如 在常 溫 下 進 行 冷 拉 、 冷 拔 、 冷 軋 等 冷 加 工 處 理 。 由 于 冷 塑 性 變 形 引 起 強 度 增 高 而 塑 性 和 韌 性 降 低 的 現(xiàn) 象 稱 為加 工 硬 化 ， 或 形 變 硬 化 。 冷 加 工 硬 化 原 理 ： 鋼 材 加 工 至 塑 性 變 形 后 ， 由 于 塑 性 變 形 區(qū) 域 內(nèi) 的 晶 粒 產(chǎn) 生相 對 滑 移 ， 使 滑 移 面 下 的 晶

23、粒 破 碎 ， 經(jīng) 格 歪 扭 ， 構(gòu) 成 滑 移 面的 凹 凸 不 平 ， 從 而 給 使 用 中 的 變 形 造 成 附 加 阻 力 ， 提 高 了 鋼材 對 外 力 作 用 下 重 新 滑 移 產(chǎn) 生 的 抵 抗 力 。 加 工 硬 化 的 效 果 ： 屈 服 強 度 提 高 塑 性 和 韌 性 降 低 可 焊 性 變 壞 硬 脆 傾 向 增 加 等 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 的 重 復(fù) 拉 伸0 p e 0 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 將 經(jīng) 過 冷 加 工 的 鋼 筋 ， 在 常 溫 下 存 放 1520天 ， 或在 100120

24、C保 持 一 定 時 間 ， 其 強 度 進 一 步 提 高 ，彈 性 模 量 基 本 恢 復(fù) ， 這 個 過 程 稱 為 時 效 處 理 。 時 效 硬 化 原 理 ： 由 于 溶 于 鐵 素 體 中 的 過 飽 和 的 氮 和 氧 原 子 ， 隨 著 時間 的 增 長 慢 慢 地 以 Fe4N和 FeO從 鐵 素 體 中 析 出 ， 形成 滲 碳 體 分 布 于 晶 體 的 滑 移 面 或 晶 界 面 上 ， 阻 礙 晶粒 的 滑 移 ， 增 加 抵 抗 塑 性 變 形 的 能 力 ， 從 而 使 鋼 材的 強 度 和 硬 度 增 加 、 塑 性 和 沖 擊 韌 性 降 低 。 上 一 內(nèi)

25、 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 產(chǎn) 生 實 效 的 難 易 程 度 稱 為 時 效 敏 感 性 ，用 時 效 敏 感 系 數(shù) 表 示 ： C值 越 大 ， 時 效 敏 感 性 越 大 。 為 了 盡 快 取 得 強 化 效 果 ， 可 將 冷 拉 過 的 鋼 筋 加 熱 到100200C保 持 2小 時 ， 以 加 速 時 效 的 發(fā) 展 ， 這 種 方法 稱 為 人 工 實 效 。 實 際 意 義 ： 承 受 動 載 或 處 于 中 溫 的 鋼 結(jié) 構(gòu) ， 要 求 鋼材 具 有 較 小 的 時 效 敏 感 性 。 但 對 于 建 筑 上 用 的 鋼 筋來 說 ， 可 提 高 其

26、 屈 服 強 度 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1、 定 義 ： 鋼 材 在 焊 接 后 ， 焊 頭 聯(lián) 結(jié) 的 牢 固 程 度 和 硬脆 傾 向 大 小 的 性 能 ；2、 測 量 ： 將 焊 接 的 鋼 材 試 件 進 行 拉 伸 試 驗 ， 要 求 斷裂 處 不 在 焊 接 點 上 。3、 影 響 因 素 ： 化 學(xué) 成 分 （ 含 碳 量 、 S、 P和 氣 體 雜 質(zhì) ） ； 冶 煉 質(zhì) 量 （ 鎮(zhèn) 靜 鋼 ） 冷 加 工 等 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 合 格 不 合 格鋼 材 的 可 焊 性 試 驗焊 接 點 斷 裂 點 斷 裂 點

27、上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 答 ： 不 能 。 因 為 冷 加 工 后 鋼 材 的 塑 性 和 韌 性 大 大 降 低 ，可 焊 性 變 差 ， 增 加 了 焊 接 后 的 硬 脆 傾 向 ，為 了 防 止 鋼 結(jié) 構(gòu) 發(fā) 生 突 然 的 脆 性 斷 裂 ， 所以 不 能 采 用 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 熱 處 理 是 將 鋼 材 在 一 定 介 質(zhì) 中 加 熱 、保 溫 和 冷 卻 ， 以 改 變 材 料 整 體 或 表 面 組織 ， 從 而 獲 得 所 需 性 能 的 工 藝 。 熱 處 理 可 大 幅 度 地 改 善 金 屬 材 料 的 工

28、 藝性 能 和 使 用 性 能 ， 絕 大 多 數(shù) 機 械 零 件 必須 經(jīng) 過 熱 處 理 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 退 火 可 降 低 鋼 的 硬 度 ， 提 高 塑 性 和 韌 性 ， 消 除 加 工 處 理中 形 成 的 缺 陷 和 內(nèi) 應(yīng) 力 ； 正 火 提 高 塑 性 和 韌 性 ， 強 度 降 低 較 小 ， 使 三 者 之 間 良 好配 合 ； 淬 火 提 高 鋼 材 的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 但 降 低 了 塑 性 和 韌 性 ； 回 火 消 除 淬 火 后 鋼 材 的 內(nèi) 應(yīng) 力 和 脆 性 ； 淬 火 和 高 溫 回 火 的 聯(lián) 合 處 理

29、 稱 為 調(diào) 值 ， 可 使 鋼 材 既 有 較高 的 強 度 ， 又 有 良 好 的 塑 性 和 韌 性 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 退 火 、 正 火 、 淬 火 和 回 火 有 何 差 別 ？ 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 溫 度727C 等 溫 處 理回 火 淬 火 正 火 退 火 時 間鋼 材 的 熱 處 理 工 藝 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 .金 屬 的 晶 體 結(jié) 構(gòu) (1)金 屬 材 料 都 是 晶 體 結(jié) 構(gòu) ， 金 屬 原 子 按 幾 何 形 狀排 列 ， 形 成 體 心 立 方 、 面 心 立 方 和 密 排

30、 六 方 等三 種 晶 格 ；(2)晶 格 節(jié) 點 上 的 金 屬 原 子 互 相 以 金 屬 鍵 相 結(jié) 合 ，所 有 的 價 電 子 為 自 由 電 子 ；(3)鋼 材 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 是 由 很 多 晶 粒 組 成 的 多 晶 體 ， 各晶 粒 之 間 存 在 晶 界 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 金屬晶體體 心 立 方 結(jié) 構(gòu) 面心立方結(jié)構(gòu)密排六方結(jié)構(gòu) 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 同 素 異 晶 間 的 轉(zhuǎn) 變 ：液 態(tài) 鐵 Fe Fe Fe 體 心 立 方 面 心 立 方 體 心 立 方 合 金 的 基 本 概 念 固 溶 體 ： 一 種 金

31、 屬 溶 于 另 一 種 金 屬 中 形 成 固 體 溶 液 化 合 物 ： 二 種 以 上 元 素 形 成 新 的 化 合 物 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鐵 素 體 碳 溶 于 Fe中 的 固 溶 體 。 Fe為 體 心 結(jié) 構(gòu) ， 孔 隙 較 小 ，溶 碳 量 較 低 ， 因 而 具 有 良 好 的 塑 性 和 韌 性 ， 強 度 與 硬 度較 低 。 滲 碳 體 鐵 和 碳 的 化 合 物 Fe3C， 含 碳 量 高 達 6.69 ， 故 性 質(zhì) 硬 脆 ，塑 性 和 韌 性 幾 乎 為 零 ， 硬 度 高 。 珠 光 體 鐵 素 體 與 滲 碳 體 的 混 合 物

32、 ， 兩 者 相 間 存 在 于 同 一 晶 體 中 ，含 碳 量 0.77 ， 其 性 質(zhì) 介 于 二 者 之 間 。 奧 氏 體 碳 溶 于 Fe中 的 固 溶 體 ， 在 727 0C以 上 存 在 ， 含 碳 量 0.77 2.11 ，其 強 度 與 硬 度 不 高 ， 塑 性 好 ， 故 鋼 材 在 高 溫 下 熱 加 工 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄鐵 素 體 的 晶 體 組 織 鋼材的晶體組織珠 光 體 的 晶 體 組 織鐵 素 體 和 珠 光 體珠 光 體 與 滲 碳 體球 狀 珠 光 體 動 畫 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 中

33、 除 了 主 要 化 學(xué) 成 分 鐵 （ Fe） 以 外 ，還 含 有 少 量 的 碳 （ C） 、 硅 （ Si） 、 錳（ Mn） 、 磷 （ P） 、 硫 （ S） 、 氧 （ O） 、氮 （ N） 、 鈦 （ Ti） 、 釩 （ V） 等 元 素 ， 這些 元 素 雖 然 含 量 少 ， 但 對 鋼 材 性 能 有 很 大影 響 . 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 化 學(xué)元 素 強 度 韌 性 塑 性 其 他 性 能C 增 加 降 低 降 低 焊 接 性 能 ， 增 加 冷 脆 性 和 時 效 傾 向Si 增 加 影 響 不 大 可 焊 性 、 冷 加 工 性 有 所

34、降 低 ， 提 高 抗 腐 蝕 性Mn 增 加 影 響 不 大 消 減 硫 引 起 的 熱 脆 性 、 提 高 耐 磨 性 、 降 低 焊 接 性P 稍 有增 加 顯 著 降 低 增 大 冷 脆 性 ， 顯 著 降 低 焊 接 性 ， 提 高 耐 磨 和 耐 蝕性S 降 低 降 低 增 大 熱 脆 性 ， 降 低 焊 接 性 、 耐 腐 蝕 性 和 機 械 性 能O 降 低 降 低 降 低 機 械 性 能 ， 使 焊 接 和 冷 彎 性 能 變 壞 ， 增 加 熱脆 性N 提 高 降 低 降 低 焊 接 性 、 使 冷 彎 性 能 變 壞 、 加 劇 冷 脆 性 與 時效 敏 感 性Ti 提

35、高 改 善 降 低 提 高 焊 接 性 和 抗 蝕 性 V 提 高 改 善 減 少 冷 脆 性 、 降 低 焊 接 性 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 碳 是 “ 雜 質(zhì) ” 碳 原 子 創(chuàng) 造 了 一 個 應(yīng)力 場 ， 阻 止 了 位 錯 的廣 泛 滑 移 。 它 需 消 耗 較 大 的 能 量來 克 服 障 礙 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 加 入 其 它 元 素 到 金 屬 中 ， 削 弱 晶 界 或原 子 的 滑 移 ， 使 金 屬 變 得 又 硬 又 強 。 例 如 ， 碳 原 子 加 入 到 鐵 中 成 為 鋼 。障 礙 的 例 子 : 鐵 晶

36、 體 中 的 碳 原 子 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼2 優(yōu) 質(zhì) 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼3 低 合 金 高 強 度 結(jié) 構(gòu) 鋼4 鋼 結(jié) 構(gòu) 用 型 鋼 、 鋼 管 和 鋼 板 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 （ 1） 鋼 的 牌 號 ： 根 據(jù) 國 標(biāo) GB700-1988， 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼 按 照 屈 服 強 度 分 為Q195、 Q215、 Q235、 Q255和 Q275五 個 牌 號 ， 每 個 牌 號 又根 據(jù) 硫 、 磷 等 雜 質(zhì) 含 量 分 為 A、 B、 C、 D四 個

37、 質(zhì) 量 等 級 。 牌 號 的 順 序 ： 屈 服 強 度 字 母 Q、 屈 服 強 度 數(shù) 值 、 質(zhì) 量 等 級 （ A、 B、 C、 D） 、 脫 氧 程 度 符 號 （ F、 b、 Z、 TZ） 。例 如 ： Q235AF， 表 示 屈 服 強 度 為 235MPa， A級 沸 騰 （ F） 碳素 結(jié) 構(gòu) 鋼 。（ ） 技 術(shù) 要 求 見 表 。鋼 牌 號 與 性 能 的 關(guān) 系 鋼 牌 號 越 大 ， 鋼 的 含 碳 量 增 加 ， 強 度 與 硬 度 增 高 ， 塑性 和 韌 性 降 低 ， 可 焊 性 變 差 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 （ 3） 選 用

38、 原 則 ： 應(yīng) 根 據(jù) 鋼 結(jié) 構(gòu) 的 工 作 條 件 、 荷 載 類型 、 連 接 方 式 、 環(huán) 境 溫 度 與 介 質(zhì) 的 腐 蝕 情 況 等 綜 合因 素 選 用 。例 如 ： Q195和 Q215號 鋼 強 度 較 低 ， 塑 性 和 韌 性 較 大 ， 易彎 加 工 ， 可 用 于 鋼 釘 、 螺 栓 等 。Q235A使 用 于 承 受 靜 載 作 用 的 鋼 結(jié) 構(gòu) ；Q235B可 用 于 承 受 動 載 焊 接 的 普 通 鋼 結(jié) 構(gòu) ；Q235C可 用 于 承 受 動 載 焊 接 的 重 要 鋼 結(jié) 構(gòu) ；Q235D可 用 于 低 溫 承 受 動 荷 載 焊 接 的 鋼 結(jié)

39、 構(gòu) 。Q255和 Q275強 度 較 高 ， 塑 性 和 韌 性 較 差 ， 主 要 用 于 機 械零 件 等 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 思 考 題 ：1、 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼 的 牌 號 如 何 組 成 ？2、 鋼 牌 號 如 何 反 映 鋼 材 的 性 能 和 質(zhì) 量 ？3、 如 何 根 據(jù) 使 用 要 求 選 用 鋼 材 牌 號 ？ 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 (1)鋼 的 牌 號用 兩 位 數(shù) 字 表 示 ， 代 表 平 均 含 碳 量 的 萬 分 數(shù) ， 如 含 錳 量 較高 時 ， 在 牌 號 后 加 注 （ Mn） 。 如 ： 45號

40、鋼 ， 表 示 氣 焊 碳 量 為 0.45%。(2)選 用 ：3045號 鋼 ， 用 于 重 要 結(jié) 構(gòu) 的 鋼 鑄 件 和 高 強 度 螺 栓 ；6580號 鋼 ， 常 用 于 制 作 碳 素 鋼 絲 、 刻 痕 鋼 絲 和 鋼 絞線 等 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 (1)組 成 ： 含 有 5%以 下 的 合 金 元 素 （ Si、 Mn、 Ti、 V、 Cr、 Ni、Cu等 ） 。 含 碳 量 0.2%。(2)合 金 元 素 的 作 用 ：細(xì) 化 結(jié) 晶 ， 起 到 細(xì) 晶 強 化 作 用 ， 不 僅 可 提 高 強 度 和 硬 度 ，還 可 一 定 程 度 上

41、 增 加 塑 性 和 韌 性 。彌 散 強 化 作 用 ， 較 硬 微 粒 均 勻 分 散 在 晶 粒 內(nèi) 部 ， 阻 礙 晶粒 滑 移 變 形 ， 大 大 提 高 鋼 的 強 度 和 硬 度 。(3)牌 號 ： 與 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼 一 樣 ， 用 Q+屈 服 強 度 值 +質(zhì) 量 等 級（ A、 B、 C、 D、 E） 表 示 。(4)特 性 ： 強 度 和 硬 度 高 ， 有 害 雜 質(zhì) 少 ， 質(zhì) 量 高 且 穩(wěn) 定 ， 良 好的 塑 性 和 韌 性 ， 適 當(dāng) 的 可 焊 性 。(5)應(yīng) 用 ： 適 合 于 大 跨 度 結(jié) 構(gòu) 、 高 層 建 筑 和 橋 梁 。 上 一 內(nèi) 容 下

42、 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 (1) 高 強 度 ： 一 般 其 屈 服 強 度 在 300MPa以 上 。(2) 高 韌 性 ： 要 求 延 伸 率 為 15% 20%， 室 溫 沖 擊韌 性 大 于 600kJ/m2 800kJ/m2。 對 于 大 型 焊 接構(gòu) 件 ， 還 要 求 有 較 高 的 斷 裂 韌 性 。(3) 良 好 的 焊 接 性 能 和 冷 成 型 性 能 。(4) 低 的 冷 脆 轉(zhuǎn) 變 溫 度 。(5) 良 好 的 耐 蝕 性 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 (1) 低 碳 ： 由 于 韌 性 、 焊 接 性 和 冷 成 形 性 能 的 要 求高

43、， 其 碳 含 量 不 超 過 0.20%。(2) 加 入 以 錳 為 主 的 合 金 元 素 。(3) 加 入 鈮 、 鈦 或 釩 等 輔 加 元 素 ： 少 量 的 鈮 、 鈦 或釩 在 鋼 中 形 成 細(xì) 碳 化 物 或 碳 氮 化 物 ， 有 利 于 獲得 細(xì) 小 的 鐵 素 體 晶 粒 和 提 高 鋼 的 強 度 和 韌 性 。(4) 加 入 少 量 銅 （ 0.4%） 和 磷 （ 0.1%左 右 ） 等 ， 可提 高 抗 腐 蝕 性 能 。(5) 加 入 少 量 稀 土 元 素 ， 可 以 脫 硫 、 去 氣 ， 使 鋼 材凈 化 ， 改 善 韌 性 和 工 藝 性 能 。 上 一

44、 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 答 ： 由 于 低 合 金 結(jié) 構(gòu) 鋼 中 的 合 金 元 素 的 細(xì) 晶 強 化 和彌 散 強 化 作 用 ， 以 及 含 碳 量 低 ， 有 害 雜 質(zhì) 少 ， 質(zhì) 量較 高 且 穩(wěn) 定 ， 使 得 低 合 金 結(jié) 構(gòu) 鋼 有 以 下 特 點 ： 不 但 具 有 較 高 的 屈 服 強 度 和 抗 拉 強 度 ， 而 且 具 有 較好 的 塑 性 、 韌 性 和 適 當(dāng) 的 焊 接 性 ， 耐 低 溫 性 較 好 ，時 效 敏 感 性 也 較 小 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 型 鋼 鋼 管 鋼 板 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi)

45、 容 回 主 目 錄 鋼結(jié)構(gòu)用鋼 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 主 要 品 種 有 ： 1 熱 軋 鋼 筋 2 冷 加 工 鋼 筋 3 熱 處 理 鋼 筋 4 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 用 鋼 絲 和 鋼 絞 線 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 (1)牌 號 ： 有 、 、 、 四 個 級 別 ， 其 中 、 、 為 帶 了 鋼 筋 ， 牌 號 為 ： HRB+屈 服 強 度 的 最 小 值 構(gòu) 成 ， 級為 光 圓 鋼 筋 ， 牌 號 為 R235； 、 、 級 為 熱 軋 帶 肋 鋼 筋有 HRB335、 HRB400、 HRB500 三 個 牌 號 。 2

46、、 性 能 與 用 途 ： 級 鋼 筋 的 強 度 不 高 ， 彈 塑 性 和 可 焊 性 好 ， 用 作 預(yù) 應(yīng) 力混 凝 土 的 受 力 筋 或 構(gòu) 造 筋 ； 、 級 強 度 高 ， 塑 性 和 可 焊 性 也 好 ， 用 于 大 中 型 鋼 筋混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 的 受 力 筋 。 級 鋼 筋 強 度 高 ， 彈 塑 性 和 可 焊 性 較 差 ， 可 用 作 預(yù) 應(yīng) 力鋼 筋 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 （ 1） 冷 拉 熱 軋 鋼 筋（ 2） 冷 軋 帶 肋 鋼 筋（ 3） 冷 軋 扭 鋼 筋 有 、 、 、 四 個 級 別 ， 他 們 由 熱 軋 鋼筋 經(jīng)

47、 現(xiàn) 場 冷 拉 和 人 工 時 效 處 理 得 到 。 級適 用 于 普 通 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 中 的 受 力 筋 ； 可 用 作 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 。 冷 軋 帶 肋 鋼 筋 代 號 為 CRB， 按 抗 拉 強 度 分 為五 級 ： CRB550、 CRB650、 CRB800、CRB970、 CRB1170， 其 中 數(shù) 值 表 示 鋼 筋 應(yīng)達 到 的 最 小 抗 拉 強 度 值 。 冷 軋 帶 肋 鋼 筋 的 力學(xué) 、 工 藝 性 質(zhì) 見 表 2 12。 高 性 能建 材 冷 軋 扭 鋼 筋 由 低 碳 鋼 熱 軋 圓 盤 條 經(jīng) 專 用 鋼 筋 冷 軋 扭 機 調(diào) 直 、 冷

48、 軋 并冷 扭 一 次 成 型 ， 具 有 規(guī) 定 截 面 形 狀 和 節(jié) 距 的 連 續(xù) 螺 旋 狀 鋼 筋 。 按 其截 面 形 狀 不 同 分 為 I型 （ 矩 形 截 面 ） 和 型 （ 菱 形 截 面 ） 兩 種 類 型 。代 號 為 LZN。 標(biāo) 記 符 號 為 原 材 料 （ 母 料 ） 軋 制 前 的 公 稱 直 徑 （ d） 。標(biāo) 記 示 例 ： LZN10(I)冷 軋 扭 鋼 筋 ， 標(biāo) 志 直 徑 為 10mm， 矩 形 截 面 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 有 熱 軋 帶 肋 鋼 筋 經(jīng) 淬 火 和 高 溫 回 火 調(diào) 質(zhì) 處 理 得 到 ，代 號

49、 RB150。 牌 號 ： 有 40Si2Mn、 48Si2Mn和 45Si2Cr三 種 。 不 能 冷拉 和 焊 接 。 性 能 ： 屈 服 強 度 不 小 于 1325MPa， 極 限 強 度 不 小 于1470MPa， 伸 長 率 不 小 于 6 。 應(yīng) 符 合 GB4463-84的規(guī) 定 。 用 途 ： 主 要 用 于 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 梁 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 軌枕 和 其 他 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 。 熱 處 理 鋼 筋 的 設(shè) 計 強 度 取 標(biāo) 準(zhǔn) 強 度 的 0.8， 先 張 法 和后 張 法 預(yù) 應(yīng) 力 的 張 拉 控 制 應(yīng) 力 分 別 為 標(biāo) 準(zhǔn)

50、強 度 的 0.7和 0.65。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 （ 1） 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 絲 :冷 拉 鋼 絲 為 WCD、 低 松 弛 級 鋼 絲為 WLR、 普 通 松 弛 級 鋼 絲 為 WNR。 1)預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 鋼 絲 使 用 牌 號 為 6080的 優(yōu) 質(zhì) 碳 素 鋼 盤 條 ，經(jīng) 酸 洗 、 冷 拉 或 冷 拉 再 回 火 等 工 藝 制 成 ， 分 冷 拉 鋼 絲（ L） 和 矯 直 回 火 鋼 絲 （ J） 兩 種 。 為 了 增 加 握 裹 力 ，進 行 表 面 壓 痕 ， 形 成 刻 痕 鋼 絲 （ JK） 。2)特 性 ： 強 度 高 、 柔

51、 性 好 、 無 接 頭 ， 質(zhì) 量 穩(wěn) 定 ， 不 需 焊 接 。3)用 途 ： 大 跨 度 橋 梁 、 屋 架 、 吊 車 梁 、 電 桿 、 軌 枕 等 預(yù) 應(yīng)力 鋼 筋 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 （ 2） 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 用 鋼 絞 線 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 用 鋼 絞 線 是 以 數(shù) 根 優(yōu) 質(zhì) 碳 素結(jié) 構(gòu) 鋼 鋼 絲 經(jīng) 絞 捻 和 消 除 內(nèi) 應(yīng) 力 的 熱 處 理而 制 成 。 用 兩 根 鋼 絲 捻 制 的 鋼 絞 線 （ 表 示 為 1 2） 、用 三 根 鋼 絲 捻 制 的 鋼 絞 線 （ 表 示 為 1 3） 、用 七 根 鋼 絲

52、捻 制 的 鋼 絞 線 （ 表 示 為 1 7） 。按 應(yīng) 力 松 馳 能 力 分 為 I級 松 馳 和 級 松 馳 兩種 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋼 材 受 到 周 圍 介 質(zhì) 的 化 學(xué) 或 電 化 學(xué) 作 用 而 逐 漸 破 壞的 現(xiàn) 象 稱 為 腐 蝕 。1、 化 學(xué) 腐 蝕 由 非 電 解 質(zhì) 溶 液 或 各 種 干 燥 氣 體 （ O2、 CO2、SO3、 Cl2、

53、 H2S） 等 所 引 起 的 純 化 學(xué) 腐 蝕 ， 多 數(shù) 是氧 化 作 用 ， 在 鋼 材 表 面 產(chǎn) 生 疏 松 的 氧 化 物 膜 層 。2、 電 化 學(xué) 腐 蝕 鋼 材 與 電 解 質(zhì) 溶 液 接 觸 后 ， 由 于 發(fā) 生 電 化 學(xué) 作 用而 引 起 的 腐 蝕 。3、 腐 蝕 的 影 響 因 素 ： 鋼 材 的 成 分 、 環(huán) 境 條 件 、 周 圍介 質(zhì) 的 性 質(zhì) 等 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 陽 極 反 應(yīng) : Fe Fe2 + 2e (1) 陰 極 反 應(yīng) : O2+ 2H2O+ 4e- 4OH (吸 氧 ) (2) 2H + 2e H2 (

54、放 氫 ) (3) 在 介 質(zhì) 水 中 ： Fe2 + 2OH- Fe(OH)2 (4) 進 一 步 氧 化 ： 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 (5) 氫 氧 化 鐵 部 分 脫 水 成 為 鐵 銹 : 2Fe(OH)3 H2OFe2O3H2O (6) 或 Fe(OH)3 H2OFeOOH (7) 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 如 果 兩 種 金 屬 以 化 學(xué) 方 式 接 觸 , 那 么 ,電 化 學(xué) 就 會 因 各 個 金屬 的 電 位 上 差 值 而 建 立 、 組 成 一 個 化 學(xué) 原 電 池 。 陽 極 金 屬就 出 現(xiàn) 銹 蝕 。 錨 桿 表

55、 面 存 在 不 均 勻 性 的 地 方 , 例 如 局 部 損 傷 , 就 產(chǎn) 生 不 同的 電 位 差 , 于 是 形 成 微 型 原 電 池 。 在 錨 桿 防 護 層 間 斷 處 , 一 般 可 能 產(chǎn) 生 原 電 池 。 如 預(yù) 應(yīng) 力 損失 可 能 與 灌 漿 錨 索 界 面 粘 結(jié) 和 相 互 嵌 鎖 的 惡 化 (開 裂 、擠 碎 ) 有 關(guān) 。 錨 桿 處 與 土 壤 中 離 子 濃 度 有 變 化 的 環(huán) 境 中 , 那 時 就 形 成 差動 電 池 , 其 銹 蝕 也 就 產(chǎn) 生 了 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 原 電 池 銹 蝕 原 理 圖 不

56、同 形 式 銹 蝕 的 形 態(tài) 雙 金 屬 電 池 示 意 圖 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄氯 離 子 引 起 的 鋼 筋 銹 蝕 機 理 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 減 小 鋼 材 的 受 力 面 積 ， 降 低 承 載 力 ； 產(chǎn) 生 體 積 膨 脹 ， 毀 壞 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) ； 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄鐵 的 氧 化 物 或 氫 氧 化 物 的 體 積 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 （ 1） 制 成 合 金 鋼 加 入 合 金 元 素 鉻 、 鎳 制 成 不 銹 鋼 、 或 加 入 銅 制 成 合

57、金 鋼 ， 可 顯 著 提 高 抗 銹 蝕 能 力 。（ 2） 金 屬 覆 蓋 在 鋼 材 表 面 電 鍍 或 噴 鍍 一 層 金 屬 覆 蓋 物 ， 如 ： 鍍鋅 、 鍍 錫 、 鍍 鉻 、 鍍 銀 等 。 （ 3） 非 金 屬 覆 蓋 。 在 鋼 材 表 面 用 非 金 屬 材 料作 為 保 護 膜 ， 與 環(huán) 境 介 質(zhì) 隔 離 ， 以 避 免 或 減緩 腐 蝕 ， 如 噴 涂 涂 ； 料 、 搪 瓷 和 塑 料 等 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 補 充 ： 設(shè) 置 陽 極 或 陰 極 1） 陽 極 保 護 ： 在 鋼 結(jié) 構(gòu) 附 近 埋 設(shè) 廢 鋼 鐵 作 為 陽

58、極 ， 保 護 鋼 結(jié) 構(gòu) 作 為 陰 極 ， 通 上 直 流 電 源 ， 則鋼 結(jié) 構(gòu) 陰 極 受 保 護 ； 2） 陰 極 保 護 ： 在 被 保 護 鋼 結(jié) 構(gòu) 上 ， 連 接 一 塊 比鐵 更 活 潑 的 金 屬 ， 如 鋅 、 鎂 等 ， 使 活 潑 金 屬 作為 陽 極 被 腐 蝕 ， 鋼 結(jié) 構(gòu) 作 為 陰 極 受 保 護 。 3） 混 凝 土 中 鋼 筋 的 防 銹 ， 主 要 靠 水 泥 石 的 高 堿度 介 質(zhì) ， 使 鋼 筋 表 面 形 成 鈍 化 膜 保 護 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄陽 極 與 陰 極 保 護 原 理陰 極 保 護 方 式 陽

59、極 保 護 方 式 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 氯 鹽 腐 蝕 的 對 策(1)在 近 海 岸 區(qū) 域 ， 不 使 用 露 面 混 凝 土 ； 用 砂 漿 面 磚 等 進 行表 面 裝 修 。(2)海 水 面 能 浸 及 的 部 位 ， 混 凝 土 保 護 層 要 在 100mm以 上 ,鋼筋 混 凝 土 用 環(huán) 氧 樹 脂 涂 刷 。 此 外 ， 也 有 電 化 學(xué) 陰 極 保 護 方法 。(3)電 化 學(xué) 防 腐 原 理鐵 （ Fe） 與 空 氣 中 水 分 接 觸 時 ， 有 Fe2+和 e生 成 ， 如 圖 中 所示 ， Fe(OH)3(紅 鐵 銹 )生 成 。 為

60、 了 停 止 這 一 過 程 ， 施 加 外 部電 流 ， 可 抑 制 這 一 過 程 。 防 腐 蝕 電 流 施 加 方 式 ， 如 圖 所 示的 電 流 陽 極 方 式 ： 有 以 Zu系 ， Al系 等 為 陽 極 的 方 式 ， 或 外部 電 源 的 方 式 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 耐 火 試 驗 與 火 災(zāi) 案 例 調(diào) 查 表 明 ： 以 失 去 支持 能 力 為 標(biāo) 準(zhǔn) ， 無 保 護 層 時 鋼 柱 和 屋 架 的耐 火 極 限 只 有 0.25h， 而 裸 露 鋼 梁 的 耐 火 極限 僅 為 0.15h。 溫 度 在 200 C以 內(nèi) ， 可 以

61、認(rèn)為 鋼 材 的 性 能 基 本 不 變 ； 當(dāng) 溫 度 超 過300 C以 后 ， 鋼 材 的 彈 性 模 量 、 屈 服 點 和極 限 強 度 均 開 始 顯 著 降 低 ； 到 達 600 C時 ，彈 性 模 量 、 屈 服 點 和 極 限 強 度 均 接 近 于 零 ，已 失 去 承 載 力 。 所 以 ， 沒 有 防 火 保 護 層 的鋼 結(jié) 構(gòu) 是 不 耐 火 的 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1 防 火 涂 料 包 裹 法 2 不 燃 性 板 材 包 裹 法 3 實 心 包 裹 法 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 2.7.1 不 銹 鋼 及

62、其 制 品 2.7.2 彩 色 不 銹 鋼 板 2.7.3 彩 色 涂 層 鋼 板 2.7.4 彩 色 涂 層 壓 型 鋼 板 2.7.5 輕 鋼 龍 骨 不 銹 鋼 是 加 鉻 元 素 為 主 并 加 其 他元 素 的 合 金 鋼 ， 鉻 含 量 越 高 ， 鋼的 抗 腐 蝕 性 越 好 。 除 鉻 外 ， 不 銹鋼 中 還 含 有 鎳 、 錳 、 鈦 、 硅 等 元素 ， 這 些 元 素 都 能 影 響 不 銹 鋼 的強 度 、 塑 性 、 韌 性 和 耐 蝕 性 。 不銹 鋼 按 其 化 學(xué) 成 分 可 分 為 鉻 不 銹鋼 、 鉻 鎳 不 銹 鋼 和 高 錳 低 鉻 不 銹鋼 等 幾

63、類 。 按 不 同 耐 腐 蝕 特 點 ，又 可 分 為 普 通 不 銹 鋼 （ 簡 稱 不 銹鋼 ） 和 耐 酸 鋼 兩 類 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1.不 銹 鋼 裝 飾 制 品 用 作 建 筑 物 的 柱 、 屋 面 、 內(nèi) 外 墻 面 、 門窗 、 欄 桿 等 的 表 面 裝 飾 。 2.彩 色 涂 層 鋼 板 用 作 建 筑 外 墻 板 ， 屋 面 板 ， 護 壁 板 等 。 3.輕 鋼 龍 骨 主 要 用 作 墻 體 和 天 花 吊 頂 的 龍 骨 支 架 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄輕 鋼 龍 骨 及 其 應(yīng) 用 上 一 內(nèi) 容

64、下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄彩 鋼 板 的 表 面 涂 層 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄軋 制 的 彩 鋼 板 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄鋼 結(jié) 構(gòu) 廠 房 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 密 度 為 2.70， 質(zhì) 輕 ， 熔 點 低 ， 比 強 度 高 ； 導(dǎo) 電 和 導(dǎo) 熱 性 很 好 ； 有 一 定 的 耐 蝕 性 ， 但 耐 堿 和 耐 酸 性 差 ， 較 易 發(fā) 生電 化 學(xué) 腐 蝕 。 強 度 和 硬 度 不 高 （ 0.2=35150MPa， b=90170 Pa， HB=2

65、344） ， 伸 長 率 較 大 （ 35%50%） ，剛 度 低 ； 故 工 程 結(jié) 構(gòu) 中 不 用 純 鋁 材 料 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 1、 組 成 ： 在 鋁 中 加 入 適 量 的 合 金 元 素 ， 如 Cu、Mg、 Mn、 Si、 Zn等 ， 制 得 鋁 合 金 。 2、 特 性 ： 強 度 與 硬 度 提 高 ， 彈 性 模 量 比 鋼 低 ，線 膨 脹 系 數(shù) 是 鋼 的 兩 倍 ， 溫 度 變 形 較 大 ， 輕 質(zhì) 、高 延 性 、 耐 腐 蝕 、 易 加 工 、 裝 飾 效 果 好 等 。 3、 應(yīng) 用 ： 1） 鋁 合 金 門 窗 2）

66、鋁 合 金 裝 飾 板 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 鋁 中 加 入 合 金 元 素 后 ， 可 獲 得 鋁 合 金 具 有較 高 的 強 度 ， 良 好 的 加 工 性 能 。 根 據(jù) 成 分 及 工 藝 特 點 ， 鋁 合 金 分 為 ：變 形 鋁 合 金 ： 加 熱 時 能 形 成 單 相 固 溶 體 組 織 ，塑 性 較 好 ， 適 于 變 形 加 工 ， 稱 為 變 形 鋁 合 金 。 鑄 造 鋁 合 金 ： 由 于 冷 卻 時 有 共 晶 反 應(yīng) 發(fā) 生 , 流動 性 較 好 , 適 于 鑄 造 生 產(chǎn) , 稱 為 可 鑄 造 鋁 合 金 。 上 一 內(nèi) 容 下 一 內(nèi) 容 回 主 目 錄 2.9.1 銅 及 其 應(yīng) 用 2.9.2 銅 合 金 及 其 應(yīng) 用在 現(xiàn) 代 建 筑 裝 飾 方 面 ， 銅 材 集 古 樸 和 華 貴 于 一身 。 可 用 于 外 墻 板 、 把 手 、 門 鎖 、 紗 窗 （ 紫 銅紗 窗 ） 、 西 式 高 級 建 筑 的 壁 爐 、 衛(wèi) 生 器 具 和 五金 配 件 等 方 面 。 在 銅 中 摻 加 鋅 、 錫 等 元