土木工程材料钢材精品PPT课件

特殊钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等
建筑工程中常用的钢种是普通碳素结构钢和普通低合金
结构钢。
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根据脱氧程度不同，浇铸的钢锭可分为:沸腾钢、镇静钢和 半镇静钢。
脱氧程度不同的三种钢锭的比较
名称
脱氧程度
质量
沸腾钢（F）
不完全
组织不够致密，气泡多，化学偏析 大，成分不均匀，硫、磷杂质较多 质量较差，成本较低。广泛用于一 般建筑工程。
镇静钢（Z）
充分
组织致密，成分均匀，机械性能好， 质量较好，成本较高。适用于预应 力混凝土等重要结构工程。
半镇静钢（b）
均介于上二者之间
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• 建筑钢材的产品一般分为型材、板材、 线材和管材等几类。型材包括钢结构用的 角钢、工字钢、槽钢、方钢、轨道钢等。 线材包括钢筋混凝土和预应力混凝土用的 钢筋、钢丝和钢铰线等。板材包括用于水 利水电工程金属结构、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。管材主要用于钢桁架和供水、 供气（汽）管线等。
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• 伸长率
• 指金属材料受外力（拉力） 作用断裂时，试棒伸长的 长度与原来长度的百分比， 伸长率按试棒长度的不同 分为：试棒的标距等于5 倍直径，短试棒求得的伸 长率，代号为δ5；试棒的 标距等于10倍直径，长试 棒求得的伸长率，代号为 δ10，。
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l0 l0
2.1.3 钢的分类 2.1.4 钢材的加工 2.2 建筑钢材的主要技术性能 2.2.1 力学性能 2.2.2 工艺性能 2.3 建筑钢材的技术标准及应用
的性质及应用；（4） 2.3.1 碳素结构钢
了解钢的锈蚀、钢 2.3.2 优质碳素结构钢
材防锈的要点。
2.3.3 低合金高强度结构钢
2.4 常用建筑钢材
印度的总和。 钢筋混凝土用热轧带 肋钢筋是重要的钢铁 产品，它应用范围广， 生产量大。据粗略的 统计：2006年我国钢 筋实际产量已达8792 万吨左右，约占我国
钢产量的20.8%。
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万吨 12000
年产量
表观消费量
10000
8000
6000
4000
2000
0 年 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
土木工程材料 钢材
教学目标
本章内容
2.1 建筑钢材基本知识
通过本章的学习， （1）了解铁和钢的
2.1.1 建筑钢材概述
概念、钢的分类、 2.1.2 钢的冶炼加工及其对钢
钢的冶炼加工及其
材质量的影响
对钢质量的影响； （2）掌握建筑钢材 的主要技术性质 （力学性质、工艺 性能）及其对钢材 性能的影响；（3） 掌握主要建筑钢材
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2.1.2 钢的冶炼加工及其对钢材质量的影响
冶炼原理：将生铁在1700℃ 左右熔融，进行氧化，使碳 的含量降低到一定的限度， 同时把其他杂质含量降低到 允许范围内。
生铁硬而脆，无塑 性和韧性，不能进行焊 接、锻造、轧制等加工， 在建筑中很少应用。
碳素钢——含碳量在0.02%～2.06%，含有害杂质较少
的铁碳合金。
炼钢方法：大规模的炼钢方法主要有转炉法、平炉炼 钢法和电弧炼钢法三种。
钢材交货时，必须对所用炉种以规定的代号做出标志， 脱氧状态也是钢质标志的内容之一。
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顶吹氧气转炉
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2.1.3 钢的分类
按化学成分分类 碳素钢：低碳钢：含碳量< 0.25％ 中碳钢：含碳量为0.25％～0.60％ 高碳钢：含碳量> 0.60％ 合金钢：低合金钢：合金元素总含量< 5.0％ 中合金钢：合金元素总含量为5.0％～10％ 高合金钢：合金元素总含量> 10％
课 堂 练 习
复 习 思 考 题
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2.1 建筑钢材基本知识
2.1.1 建筑钢材概述
定义：建筑钢材主要是指用于钢结构中各种型材（如角 钢、槽钢、工字钢、圆钢等）、钢板、钢管和用于钢筋 混凝土结构中的各种钢筋、钢丝、钢绞线等。
性能及应用：建筑钢材有较 高的强度，有良好的塑性和 韧性，能承受冲击和振动荷 载，易于加工和装配，可以 焊接或者铆接，便于装配广 泛应用于建筑工程中。
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• 伸长率是钢材发生断裂时 所能承受的永久变形的能 力
式中 δ——试件的伸长率，%；
l 0 ——拉伸前的标距长度，mm；
近年来，伴随我国经济持续高 速增长，建筑业作为我国国民 经济支柱产业之一也得到了快 速的发展。由于目前我国建筑 主要为钢筋混凝土结构形式， 钢筋的生产与消费量增长很快 。
我国建筑用钢占钢材的消 费比例约为53.3%，其中 长材的消费占76%以上。 钢筋占建筑用长材的61% 。
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缺点：易锈蚀，耐火性差。
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前言
450 000 400 000 350 000 300 000 250 000 200 000
千吨
世界主要产钢国粗钢产量变化
6 德国 4 俄罗斯 3 美国 1 中国 2 日本
9 意大利 8 乌克兰 10 巴西 7 印度 5 韩国
1 中 国 , 418 782
150 000
100 000
50 000
0 1997
万吨 45 000 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000
5 000 0
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2006年世界粗钢产量
中国,41 8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8
1 中国
2 日本, 116 219 3 美国, 98 480
按质量（杂质含量）分类
普通钢：含硫量≤0.055％～0.065％；含磷量≤0.045％
优质钢：含硫量≤0.03％ ～0.045％；含磷量≤0.035％
高级优质钢：含硫量≤0.02％ ～0.03％；含磷量≤0.027％
按用途分类
结构钢：建筑工程用结构钢、机械制造用结构钢
工具钢：用于制作道具、量具、模具等
4 俄罗斯, 70 645 5 韩国, 48 437
2005
2006
印度,4 400 德国,4 723 韩国,4 844 俄罗斯,7 065 美国,9 848
日本,11 622
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1996年以来，我国钢 产量一直居世界第一 位。2006年中国粗钢 产量突破4亿吨,占世 界钢产量的34.4%， 相当于前六大钢铁生 产国日本、美国、俄 罗斯、韩国、德国、