钢材的技术标准与选用

钢材的技术标准与选用

钢材的技术标准与选用

钢材的技术标准与选用钢材可分为钢筋混凝土结构用钢和钢结构用钢两大类。一、主要钢种（一）碳素结构钢1．碳素结构钢的牌号及其表示方法。根据国家标准《碳素结构钢》（GB700-88）规定，碳素结构钢分5个牌号，即Q195、Q215、Q235、Q255和Q275。按其硫、磷杂质含量由多到少分为A、B、C、D 4个质量等级。碳素结构钢的牌号表示是由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级（A、B、C、D）、脱氧程度（F、b、Z、TZ）等4个部分按顺序组成。镇静钢和特殊镇静钢在钢的牌号中Z和TZ予以省略。如Q235-A·F，表示此碳素结构钢是屈服点为235MPa的A级沸腾钢；Q235—C，表示此碳素结构钢是屈服点为235MPa的C级镇静钢。2．碳素结构钢的技术要求。按照国家标准《碳素结构钢》（GB700-88）规定，碳素结构钢的技术要求如下：（1）化学成分：各牌号碳素结构钢的化学成分应符合表6-1的规定。（2）力学性能碳素结构钢的强度、冲击韧性等指标应符合表6-2的规定，冷弯性能应符合表6-3的要求。

表6-1 碳素结构钢的化学成分

牌号 Mn Si S P 等级化学成分

（%）脱氧方法

C Mn Si S

P

≤

Q195 — 0.06～0.12 0.25～

0.50 0.30 0.050 0.045 F、

b、Z

Q215 A 0.09～0.15 0.25～

0.55 0.30 0.500 0.045 F、

b、Z

B

Q235 A 0.14～0.22 0.30～

0.65① 0.30 0.050 0.045 F 、b、Z

B 0.12～0.20 0.30～

0.70② 0.045

C ≤0.18 0.35～

0.80 0.040 0.040 Z

D ≤0.17 0. 035 0.035 TZ

Q255 A 0.18～0.28 0.40～

0.70 0.30 0.050 0.045 Z

B 0.045

Q275 — 0.20～0.38 0.50～

0.80 0.35 0.050 0.045 Z 注：①② Q235A、B级沸腾钢的锰含量上限为0.60%

表6-2 碳素结构钢的力学性能

牌号等级拉伸试验冲击试验

屈服点（MPa）抗拉强度

（MPa）伸长率（%）温度（℃） V型冲击功（纵向）（J）

钢材厚度（直径）钢材厚度（直径）（mm）

≤16＞16～40 ＞40～

60 ＞60～100 100～150 ＞

150 ≤16＞16～40 ＞40～60 ＞60～100 ＞100～150 ＞

150

≥≥

≥

Q195 —（195）（185）

———— 315～

390 33 32 ——————

Q215 A 215 205 195 185 175 165 335～

410 31 30 29 28

27 26 ——

B

20 27

Q235 A 235 225 215 205 195 185 375～

460 26 25 24 23

22 21 ——

B

20 27

C

D

-20

Q255 A 255 245 235 225 215 205 410～

510 24 23 22 21

20 19 ——

B

20 27

Q275 — 275 265 255 245 235 225 490～

610 20 19 18 17

16 15 ——

表6-3 碳素结构钢的冷弯性能

牌号试样方向冷弯试验（B=2a，180°）

钢材厚度（直径）（mm）

≤60 >60～100 >100～200

弯心直径d

Q195 纵 0 ——

横 0.5a

Q215 纵 0.5a 1.5a 2a 横 a 2a 2.5a

Q235 纵 a 2a 2.2a

横 1.5a 2.5a 3a

Q255 2a 3.5a 3a 3.5a

Q275 3a 4.5a 4a 4.5a

注：B为试样宽度，a为钢材厚度（直径）。从表6-1、表6-2和表6-3可以看出，碳素结构钢随着牌号的增大，其含碳量和含锰量增加，强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，冷弯性能逐渐变差。3．碳素结构钢的应用。土木工程中应用最广泛的碳素结构钢是Q235，由于其具有较高的强度，良好的塑性、韧性及可焊性，综合性能好，故能较好地满足一般钢结构和钢筋混凝土结构的用钢要求，且成本较低。用Q235钢大量轧制成各种型钢、钢板及钢筋。其中Q235-A 级钢，一般仅适用于承受静荷载作用的结构；Q235-C和Q235-D级钢，可用于重要的焊接结构。Q195、Q215钢，强度低，塑性和韧性较好，具有良好的可焊性，易于冷加工，常用作钢钉、铆钉、螺栓及钢丝等，也可用作轧材用料。Q215钢经冷加工后可代替Q235钢使用。Q255、Q275钢，强度较高，但塑性、韧性和可焊性较差，不易焊接和冷弯加工，可用于轧制钢筋、制作螺栓配件等，但更多用于机械零件和工具等。（二）优质碳素结构钢1、优质碳素结构钢的分类：按冶金质量等级分为：优质钢高级优质钢 A 特级优质钢 E 按使用方法分为：a）压力加工用钢 UP 热压力加工用钢 UHP 顶锻用钢 UF 冷拔坯料用钢 UCD b）切削加工用钢 UC 2、优质碳素结构钢的牌号根据国家现行标准《优质碳素结构钢》（GB/T 699－1999）的规定，共有31个牌号，其牌号由数字和字母两部分组成。两位数字表示平均碳