钢材 答案

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五、问答题
3、碳素结构钢如何划分牌号？牌号与性能之间有何关系？为什么Q235号钢 被广泛应用于建筑工程？ 答：碳素结构钢有四个牌号，即Q195、Q215、Q235、Q275。碳素结构钢随 着牌号的增大，其含碳量增加，强度提高，塑性和韧性降低，冷弯性能逐 渐变差。 原因：Q235钢既具有较高的强度，又具有较好的塑性和韧性，可焊性 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。
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五、问答题
1、下列符号的含义是什么： σS，σb，σ0.2，δ5，δ10，HB，αk？ 对不 同钢材来说， δ5和δ10有何关系？
答：σS―屈服点或屈服强度；σb―强度极限或抗拉强度； σ0.2―中、高碳钢的条件屈服强度； δ5―标准拉伸试验的标距长度为L0=5d0（d0是试件原直径）时对 应的伸长率； δ10―标准拉伸试验的标距长度为L0=10d0（d0是试件原直径）时 对应的伸长率； αk―冲击韧性值。 对同种钢材来说，δ5值大于δ10值。因为钢材拉伸时塑性变形在 试件标距内的分布是不均匀的，颈缩处的伸长较大，故原始标距L0 （mm）与直径d0（mm）之比越大，颈缩处的伸长值在总伸长值中所占 的比例就越小，则计算所得伸长率值δn也越小。
1
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四、选择题
1、钢与铁以含碳质量分数（ ④）%为界，含碳质量分数小于该值时为钢， 大于时则为铁。 ①0.25 ②0.60 ③0.77 ④2.0 2、建筑钢材随着含碳质量分数的提高， （ ②）。 ①强度、硬度、塑性提高 ②强度提高，塑性降低 ③强度降低，塑性提高 ④强度、塑性都降低 3、预应力混凝土用热处理钢筋是用（ ①）经淬火和回火等调制处理而成的。 ①热轧带肋钢筋 ②冷轧带肋钢筋 ③热轧光圆钢筋 4、钢结构设计时，碳素结构钢以（ ① ）强度作为设计计算取值的依据。 ①σs ②σb ③σ0.2 ④σp 5、吊车梁和桥梁用钢，要注意选用（ ②）较大，且时效敏感性小的钢材。 ①塑性 ②韧性 ③脆性 6、钢结构设计时，对直接承受动荷载的结构应选用（ ①）。 ①平炉或氧气转炉镇静钢 ②平炉沸腾钢 ③电炉钢
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二、名词解释
1、屈强比 屈强比：钢材屈服强度与极限抗拉强度之比。 2、晶格 晶格：晶体材料空间格子的基本组成单元。
3、时效 时效：将经过冷加工后的钢材在常温下存放15～20d，或加热到100～ 200℃并保持一定时间，强度和硬度提高，塑性和韧性逐渐降低的过程。 前者称自然时效，后者称人工时效。 4、冷脆性 冷脆性：随着温度的降低，钢材的塑性和韧性降低，脆性增加的性质。 5、热处理 热处理：对钢进行加热、保温和冷却的综合操作工艺过程。
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六、计算题
从进货的一批热轧带肋钢筋中抽样，并截取两根钢筋作拉伸试验，测得 如下结果：达到屈服下限的荷载分别为42.4kN和41.5kN，拉断时荷载分 别为62.0kN和61.6kN。钢筋公称直径为12mm，标距为60mm，拉断时长度 分别为71.1mm和71.5mm。试确定其牌号，并说明其使用率及使用中的安 全可靠程度。 P 42.4 103 375MPa 解:（1）钢筋试样屈服点为： s1 2
A
6
375 367 同理得： s2 367MPa ，则 s 371MPa 2
P 62 103 548MPa （2）钢筋试样抗拉强度为： b1 2 A 6
同理得： b2
548 545 545MPa ，则 b 547MPa 2
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五、问答题
2、分析在常温下碳素钢的含碳量、晶体组织与建筑性能之间的关系。 答：常温下碳素钢的含碳量为0.02%～0.77%时，晶体组织为铁素体和 珠光体。具有这两种组织的碳素钢通称为亚共析钢。亚共析钢随着含 碳量的增加，铁素体比例逐渐减少，珠光体比例逐渐增加，因而强度 和硬度逐渐提高，而塑性和韧性逐渐降低，建筑钢材都是亚共析钢。 碳素钢的含碳量为0.77%时，晶体组织全部是珠光体，称为共析钢。 碳素钢的含碳量为0.77%～2%时，晶体组织为珠光体和渗碳体。具 有这两种组织的碳素钢通称为过共析钢。过共析钢随着含碳量的增加， 珠光体比例逐渐减少，渗碳体比例逐渐增加，因而强度和硬度逐渐提 高，而塑性和韧性逐渐降低。
答：钢筋混凝土用热轧带肋钢筋有HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、 HRB500和HRBF500。 技术要求：钢筋的横截面通常为圆形，表面通常带有两条纵肋和沿 长度方向均匀分布的月牙状横肋，月牙状横肋的纵截面呈月牙形，且与 纵肋不相交。 工程中常对热轧钢筋进行冷拉及时效处理，其主要目的是产生明显 的经济效益，节约钢材；主要方法是对强度较低的钢筋采用自然时效， 对强度较高的钢筋采用人工时效。
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三、填空题
7、钢材在发生冷脆时的温度称为 脆性转变温度，其数值愈 低 ，说明钢材的 低温冲击性能愈 好 。所以在负温下使用的结构应当选用脆性临界温度较 工作温度为 低 的钢材。 8、建筑工地或混凝土预制构件厂，对钢筋的冷加工方法常用冷拉及 冷拔。 由于钢筋冷加工后 强度 提高，故可达到节约钢材的目的。 9、钢材当含碳质量分数提高时，可焊性变差 ；含 硫 元素较多时可焊性变差； 钢中杂质含量多时对可焊性 。 影响大 10、一般情况下，在动荷载状态，焊接结构或严寒低温下使用的结构，往往 限制使用 沸腾 钢。 11、根据国标的规定，低合金高强度结构钢共有 5 个牌号，其牌号 由 屈服点字母Q 、屈服点数值 和 质量等级符号(分A、B、C、D、E五级)三 个要素组成。 12、钢材的调质是指对钢材进行 淬火+ 高温回火 的热处理过程。
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三、填空题
1、炼钢过程中，根据脱氧程度的不同，钢可分为 沸腾 钢、 镇静 钢 和 特殊镇静钢三种。其中特殊镇静 钢脱氧最完全， 沸腾 钢脱氧很不完全。 2、钢的基本晶体组织主要有 奥氏体 、 铁素体 、 渗碳体 和 珠光体 四种。 常温下钢的基本晶体组织是 铁素体 、 渗碳体 、 珠光体 。建筑钢材的 基本晶体组织是 渗碳体 和 珠光体 。 3、对冷加工后的钢筋进行时效处理，可用 自然 时效和 人工 时效两种 方法。经冷加工时效处理后的钢筋，其 强度 和 硬度 进一步 提高， 塑性 和 韧性 有所降低。 4、按国标规定，碳素结构钢分 4 个牌号，即 Q195 、 Q215 、Q235 和 Q275 。 各牌号又按其硫和磷的含量由多至少分为 4 个质量等级。 5、碳素结构钢随着钢牌号的 增大 ，其含碳量 增大 ，强度 提高 ，塑性 和韧性 降低 ，冷弯性逐渐 降低 。 6、钢材作为主要的受力结构材料，同时具备良好的 力学性能、 工艺性能等 两方面主要技术性质，前者包括：抗拉性能、 抗冲击性能、 耐疲劳性能、 硬度和 应力松弛 ；后者包括： 可焊性 和冷弯性能 。
4、低合金高强度结构钢较之碳素结构钢有何优点？建筑上常用哪些牌号？ 答：低合金高强度结构钢较之碳素结构钢：强度高，可以减轻自重，节约 钢材；综合性能好，如抗冲击性强、耐低温和耐腐蚀，有利于延长使用年 限；塑性、韧性和可焊性好，有利于加工和施工。建筑上常用Q345和Q390。
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五、问答题
5、解释下列钢牌号的含义（所属钢种及各符号、数字的意义），若以Q235 的力学性能为基准，试估计其它牌号钢的力学性能。 1）Q反映结构的安全性高，但钢材的有效利用率低。 （×） 2、钢材的伸长率表明钢材的塑性变形能力，伸长率越大，钢材的塑性越好。 （√） 3、钢材在焊接时产生裂纹，原因之一是钢材中含磷较高所致。 （ ） × 4、建筑钢材的基本晶体组织是随着含碳质量分数的提高而珠光体增加渗碳体减少。 （ ） × 5、钢中含磷影响钢材的塑性变形能力，而含硫则影响钢材的冷脆性。（ ） × 6、钢中N、O等杂质越多，越容易引起钢材的时效敏感性。 （ ） 7、钢材冷拉是指在常温下将钢材拉断，且以伸长率作为性能指标。 （ ） √ × 8、某厂生产钢筋混凝土梁，配筋需用冷拉钢筋，但现有冷拉钢筋不够长，因此将此 钢筋对焊接长使用。 （ ） 9、钢筋的回火处理总是紧接着退火处理进行的。 （ ） × 10、钢材主要是遭受到化学腐蚀，其结果是使钢材表面生成氧化铁而失去金属光泽。 × （ ） ×
答：屈服点为235MPa的A级沸腾碳素结构钢。 2）Q235DZ 答：屈服点为235MPa的D级镇静碳素结构钢。 3）Q420D 答：屈服点为420MPa的D级低合金高强度结构钢。 4）45 ； 答：平均含碳量0.45%。
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五、问答题
6、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋有几个牌号？技术要求有哪些方面？工程中 常对热轧钢筋进行冷拉及时效处理，其主要目的和主要方法是什么?
知该钢筋为Ⅱ级。 （4）该钢筋的屈强比为：
s 371 =0.68 b 547
该Ⅱ级钢筋的屈强比在0.6～0.75范围内，表明其利用率高，使用中 安全可靠度好。
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六、计算题
l1 l0 71.1 60 18.5% （3）钢筋试样伸长率为： 1 l0 60
同理得： 2
19.2%
，则
18.5% 19.2% =18.9% 2
s1， s2均大于335MPa， b1， b2 均大于490MPa， 1， 2均大于16%，查表