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土木工程材料第二章? 土木工程用钢材 各类钢材 建筑钢材 金属材料包括： 黑色金属：以铁为主要成分的金属及其合金，如铁，钢，合金钢等 有色金属：以其他金属元素为主要成分的金属及其合金，如铜，锌，铅等 建筑钢材 可用作主要的结构材料（钢筋混凝土，建筑钢结构，桥梁、铁路工程）、也可以用作连接材料、围护材料和饰面材料等如门窗和建筑五金等。 优点：高的抗拉强度 易于加工成板材、型材和线材 良好的焊接和铆接性能 缺点：易锈蚀、维护费用高 耐火性差 生产能耗大 第一节 钢材的冶炼和分类 炼钢的原理——将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到一定限度，同时把其它杂质的含量也降低到容许的范围内。 即：含碳量在2％以下，有害杂质含量较少的Fe—C合金称为钢 主要炼钢方法：空气转炉炼钢法 氧气转炉炼钢法 平炉炼钢法 电炉炼钢法 依据脱氧程度：沸腾钢、半镇静钢、镇静钢 第一节 钢材的冶炼和分类 第一节 钢材的冶炼和分类 依据脱氧程度：沸腾钢、半镇静钢、镇静钢 沸腾钢：脱氧不充分，铸锭时有大量CO气体外逸，引起钢水剧烈沸腾，称沸腾钢。 镇静钢：镇静钢的脱氧充分，铸锭时钢水平静地凝固，故称为镇静钢。 非镇静钢：介于沸腾钢和镇静钢之间。 钢材生产示意图 一、是非题(在正确的题后括号内打“＋”，不正确的打“－”) 　　1、在结构设计时，屈服点是确定钢材许用应力的主要依据。(　　) 　　2、钢材的品种相同时，其伸长率δ10δ 5。(　　) 　　3、钢材的屈强比越大，表示使用时的安全度越高。(　　) 　　4、碳素钢的牌号越大，其强度越高，塑性越好。(　　) 　　5、钢含磷较多时呈热脆性，含硫较多时呈冷脆性。(　　) 　　6、对钢材冷拉处理，是为提高其强度和塑性。(　　) 　　二、选择题(选择正确答案填在括号内) 　　1、结构设计时，碳素钢以(　　)强度作为设计计算取值的依据。 　　a、σ p　b、σ s　c、σ b 　　2、钢筋冷拉后，(　　)强度提高。 　　a、σ p　b、σ s　c、σ s和σ b 　　3、钢材随其含碳量的提高，其塑性和韧性(　　)。 　　a、降低　b、提高　c、不变 　　4、对直接受动荷载作用的结构应选用(　　)钢。 　　a、Q235－C　b、Q275 c、Q235－A·F 　　三、填充题 　　1、碳素钢按含碳量的多少分为（　　　　）、（　　　　）和（　　　　）。建筑上多采用（　　　　）。 　　2、普通碳素钢分为（　　　　）个牌号，随着牌号的增大，其（　　　　）和（　　　　）提高，（　　）和（　　　　）降低。 　　3、热轧钢筋按（　　　　）和（　　　　）划分为（　　　　）级。其（　　　　）级是由低碳钢轧制的，（　　　　）级是由合金钢轧制的。 　　4、Q235－A·b是表示（　　　　）。 四、问答题 　　1、画出低碳钢拉伸时的应力应变图，指出其中重要参数及其意义。 　　2、在同一坐标图上，分别画出低碳在未冷拉、冷拉后和冷拉时效处理后的σ－ε图。并说明它们的不同点。 在建筑工地和混凝土预制厂，经常对比使用要求的强度偏低和塑性偏大的钢筋或低碳盘条钢筋进行冷拉或冷拔并时效处理，以提高屈服强度和利用率，节省钢材。同时还兼有调直、除锈的作用。这种加工所用机械比较简单，容易操作，效果明显，所以建筑工程中常采取此法。 4. 硬度 钢材的硬度是指其表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力。常用的测定硬度的方法有布氏法和洛氏法。 布氏法的测定原理是利用直径为Ｄ（ｍｍ）的淬火钢球，以P（Ｎ）的荷载将其压入试件表面，经规定的持续时间后卸除荷载，即得到直径为ｄ（ｍｍ）的压痕，以压痕表面积Ｆ（ｍｍ）除荷载Ｐ，所得的应力值即为试件的布氏硬度值ＨＢ，以数字表示，不带单位。 洛氏法测定的原理与布氏法相似，但系根据压头压入试件的深度来表示硬度值，洛氏法压痕很小，常用于判定工件的热处理效果。 二 钢材的工艺性能 1. 冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。 冷弯性能指标是通过试件被弯曲的角度（90°、180°）及弯心直径 ｄ对试件厚度（或直径）a的比值（ｄ/a）区分的，试件按规定的弯曲角和弯心直径进行试验，试件弯曲处的外表面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。 2. 焊接性能 钢材的可焊性是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度。影响钢材可焊性的主要因素是化学成分及含量。如硫产生热脆性，使焊