建筑材料与检测第9章PPT
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9.2.1 钢材的冶炼与分类
钢材是在严格的技术控制条件下生产的材料，与非金属材料相比，有品质均匀稳 定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能。钢材主要的缺点是易锈蚀 、维护费用大、耐火性差、生产能耗大。
1．钢的冶 炼
2．钢的分类
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9.2.2 建筑用钢的技术性能
1．铁素体 2．渗碳体
3．珠光体
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9.2.4 钢的化学成分对性能的影响
钢材中除了铁、碳以外，还含有硅、锰、磷、硫等元素。 1．碳（C） 建筑钢材含碳量不大于0.8%，其基本组织为铁素体和珠光体。当含碳量提高时，钢中 的珠光体随之增多，故强度和硬度也相应提高，而塑性和韧性则相应降低。同时，碳 是显著降低钢材可焊性元素之一， 含碳量超过0.3%时的可焊性显著降低。 碳还增加 钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。 2．硅（Si） 硅是在钢的冶炼过程中作脱氧剂而加入的。硅在钢中能提高钢的强度、硬度和弹性模 量。但当其含量超过1%时，钢的塑性和韧性会明显降低，增加冷脆性，并使可焊性 变差。 3．锰（Mn） 锰也是在炼钢时作脱氧剂而加入的。锰在钢中能提高钢的强度和韧性，还可减少硫对 钢的危害作用。但当其含量超过1%时，也会使钢的塑性及韧性降低，可焊性变差。 4．磷（P） 磷主要来自冶炼时炉料中的生铁。钢中含磷则使钢的塑性降低，可焊性变差，产生冷 脆现象，所以在钢中必须严格限制磷的含量。
建筑钢材的性能主要包括力学性能（拉伸性能、冲击韧性、硬度等） 、工艺性能 （冷弯性能、可焊性等）和耐久性（如锈蚀） 。 力学性能
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9.2.2 建筑用钢的技术性能
2．工艺性能
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9.2.3 钢的基本组织
钢的基本成分是铁与碳。出于铁原子和碳原子的结合方式不同而形成不同形态的 聚合体，称作晶体组织。 铁原子和碳原子之间的结合有3种基本形式：固溶体、化合物和二者的机械混合 物。由于铁和碳结合方式的不同，碳素钢在常温下形成的基本晶体组织有以下几 种。
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学习目标
● 掌握铝合金的冶炼、特性及分类。 ● 了解常用的铝合金制品。 ● 掌握钢材的技术性质、化学成分及其对性能的影响。 ● 了解常用的建筑钢材和钢筋等金属材料。 ● 能在建筑工程中合理地选用金属材料。
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9.1.1 铝合金
1．铝的冶炼及其特性
建筑材料与检测
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第 9章
金属材料
9.1 铝合金及其制品
9.2 建筑钢材
9.3 钢筋性能检测
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铝合金是由铝中加入适量的某些合金元素制成，再经冷加工或热处理，大 幅度地提高其强度。根据铝合金的成分和生产工艺特点，通常将其分为变 形铝合金和铸造铝合金两类。由于铝材表面的自然氧化膜很薄而耐腐蚀性 有限，为了提高铝材的抗蚀性，可用人工方法增加其氧化膜厚度，常用的 方法是阳极氧化处理。在氧化处理的同时，还可进行表面着色处理，以增 加铝合金制品的外观美。 建筑钢材的性能主要包括力学性能（拉伸性能、冲击韧性、硬度等）、工 艺性能（冷弯性能、可焊性等）和耐久性（如锈蚀）。钢材中除了铁、碳 以外，还含有硅、锰、磷、硫等元素，这些元素对钢的性能都有不同程度 的影响，在建筑工程中应用最广泛的钢主要是碳素结构钢、低合金高强度 结构钢，钢筋主要有热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋、低碳钢热轧圆盘条、 预应力钢丝、冷轧带肋钢筋、热处理钢筋等品种。此外，还有钢丝与钢绞 线以及不锈钢制品等等。
4．铝合金型材的生产
• 由于建筑用铝合金型材品种规格繁多，断面形状复杂，且尺寸和表面质量要求 严格，因此其生产方法和钢型材完全不同。
5．铝合金的表面处理
• （1）阳极氧化处理 • （2）表面着色处理
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9.1.2 常用铝合金制品
1．铝合金门窗 铝合金门窗是将按特定要求成型并经表面处理的铝合金型材，经下料、打孔、铣 槽、攻丝等加工，制得门窗框料构件，再加连接件、密封件、开闭五金件等一起 组合装配而成。 铝合金门窗按其结构与开启方式可分为： 推拉窗 （门） 、 平开窗 （门） 、 悬 挂窗、 回转窗 （门） 、百叶窗、纱窗等。 （2）铝合金门窗的技术标准 随着我国铝合金门窗生产和应用的迅速发展，现已颁布了一系列有关铝合金门窗 的国家标准。 2．铝合金装饰板 用于装饰工程的铝合金板，其品种和规格很多。按表面处理方法分，有阳极氧化 处理及喷涂处理的装饰板。按常用的色彩分有银白色、古铜包、金色、红色、蓝 色等。按几何尺寸分，有条形板和方形板，条形板的宽度多为80～100mm，厚度 为0.5～1.5mm，长度6.0m左右。按装饰效果分，有铝合金花纹板、铝合金波纹板 、铝合金压型板、铝合金浅花纹板、铝合金冲孔板等。 （1）铝合金压型板 （2）铝合金花纹板
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9.2.4 钢的化学成分对性能的影响
5．硫（S） 硫是冶炼钢时，由原料和燃料进入钢中的有害杂质。在钢水中硫与铁形成FeS， FeS 塑性差，使钢产生热脆性，故钢中也必须严格限制硫的含量。但当钢中有一定锰时， 锰与硫可以结合形成MnS，可减轻硫的有害作用。 6．氧（O）和氢（H） 氧主要以各类氧化物夹杂于钢中，如FeO， MgO， SiO2， Al2O3等，这些夹杂的氧 化物对钢的性能有不利的影响，如出现热脆，或使钢的抗疲劳性能降低等。氢大部分 是由水分蒸发而进入钢中，氢在钢中有害作用大，会使钢变脆，即所谓的氢脆，还使 一些合金钢出现白点等。 7．钒（V） 、铌（Nb） 、钛（Ti） 是合金钢中常用的合金元素，适量加入钢内能改善组织，细化晶粒，显著提高强度和 改善韧性。
• （1）铝的冶炼 • （2）纯铝的特性
2．铝合金及其特性
• 在生产实践中，人们发现向熔融的铝中加入适量的某些合金元素制成铝合金， 再经冷加工或热处理， 可以大幅度地提高其强度， 甚至极限抗拉强度可高达 400～500MPa， 相近于低合金钢的强度。
3．铝合金的分类及牌号
• （1）铝合金的分类 • （2）铝合金的牌号
9.2.1 钢材的冶炼与分类
钢材是在严格的技术控制条件下生产的材料，与非金属材料相比，有品质均匀稳 定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能。钢材主要的缺点是易锈蚀 、维护费用大、耐火性差、生产能耗大。
1．钢的冶 炼
2．钢的分类
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9.2.2 建筑用钢的技术性能
1．铁素体 2．渗碳体
3．珠光体
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9.2.4 钢的化学成分对性能的影响
钢材中除了铁、碳以外，还含有硅、锰、磷、硫等元素。 1．碳（C） 建筑钢材含碳量不大于0.8%，其基本组织为铁素体和珠光体。当含碳量提高时，钢中 的珠光体随之增多，故强度和硬度也相应提高，而塑性和韧性则相应降低。同时，碳 是显著降低钢材可焊性元素之一， 含碳量超过0.3%时的可焊性显著降低。 碳还增加 钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。 2．硅（Si） 硅是在钢的冶炼过程中作脱氧剂而加入的。硅在钢中能提高钢的强度、硬度和弹性模 量。但当其含量超过1%时，钢的塑性和韧性会明显降低，增加冷脆性，并使可焊性 变差。 3．锰（Mn） 锰也是在炼钢时作脱氧剂而加入的。锰在钢中能提高钢的强度和韧性，还可减少硫对 钢的危害作用。但当其含量超过1%时，也会使钢的塑性及韧性降低，可焊性变差。 4．磷（P） 磷主要来自冶炼时炉料中的生铁。钢中含磷则使钢的塑性降低，可焊性变差，产生冷 脆现象，所以在钢中必须严格限制磷的含量。
建筑钢材的性能主要包括力学性能（拉伸性能、冲击韧性、硬度等） 、工艺性能 （冷弯性能、可焊性等）和耐久性（如锈蚀） 。 力学性能
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9.2.2 建筑用钢的技术性能
2．工艺性能
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9.2.3 钢的基本组织
钢的基本成分是铁与碳。出于铁原子和碳原子的结合方式不同而形成不同形态的 聚合体，称作晶体组织。 铁原子和碳原子之间的结合有3种基本形式：固溶体、化合物和二者的机械混合 物。由于铁和碳结合方式的不同，碳素钢在常温下形成的基本晶体组织有以下几 种。
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学习目标
● 掌握铝合金的冶炼、特性及分类。 ● 了解常用的铝合金制品。 ● 掌握钢材的技术性质、化学成分及其对性能的影响。 ● 了解常用的建筑钢材和钢筋等金属材料。 ● 能在建筑工程中合理地选用金属材料。
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9.1.1 铝合金
1．铝的冶炼及其特性
建筑材料与检测
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第 9章
金属材料
9.1 铝合金及其制品
9.2 建筑钢材
9.3 钢筋性能检测
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铝合金是由铝中加入适量的某些合金元素制成，再经冷加工或热处理，大 幅度地提高其强度。根据铝合金的成分和生产工艺特点，通常将其分为变 形铝合金和铸造铝合金两类。由于铝材表面的自然氧化膜很薄而耐腐蚀性 有限，为了提高铝材的抗蚀性，可用人工方法增加其氧化膜厚度，常用的 方法是阳极氧化处理。在氧化处理的同时，还可进行表面着色处理，以增 加铝合金制品的外观美。 建筑钢材的性能主要包括力学性能（拉伸性能、冲击韧性、硬度等）、工 艺性能（冷弯性能、可焊性等）和耐久性（如锈蚀）。钢材中除了铁、碳 以外，还含有硅、锰、磷、硫等元素，这些元素对钢的性能都有不同程度 的影响，在建筑工程中应用最广泛的钢主要是碳素结构钢、低合金高强度 结构钢，钢筋主要有热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋、低碳钢热轧圆盘条、 预应力钢丝、冷轧带肋钢筋、热处理钢筋等品种。此外，还有钢丝与钢绞 线以及不锈钢制品等等。
4．铝合金型材的生产
• 由于建筑用铝合金型材品种规格繁多，断面形状复杂，且尺寸和表面质量要求 严格，因此其生产方法和钢型材完全不同。
5．铝合金的表面处理
• （1）阳极氧化处理 • （2）表面着色处理
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9.1.2 常用铝合金制品
1．铝合金门窗 铝合金门窗是将按特定要求成型并经表面处理的铝合金型材，经下料、打孔、铣 槽、攻丝等加工，制得门窗框料构件，再加连接件、密封件、开闭五金件等一起 组合装配而成。 铝合金门窗按其结构与开启方式可分为： 推拉窗 （门） 、 平开窗 （门） 、 悬 挂窗、 回转窗 （门） 、百叶窗、纱窗等。 （2）铝合金门窗的技术标准 随着我国铝合金门窗生产和应用的迅速发展，现已颁布了一系列有关铝合金门窗 的国家标准。 2．铝合金装饰板 用于装饰工程的铝合金板，其品种和规格很多。按表面处理方法分，有阳极氧化 处理及喷涂处理的装饰板。按常用的色彩分有银白色、古铜包、金色、红色、蓝 色等。按几何尺寸分，有条形板和方形板，条形板的宽度多为80～100mm，厚度 为0.5～1.5mm，长度6.0m左右。按装饰效果分，有铝合金花纹板、铝合金波纹板 、铝合金压型板、铝合金浅花纹板、铝合金冲孔板等。 （1）铝合金压型板 （2）铝合金花纹板
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9.2.4 钢的化学成分对性能的影响
5．硫（S） 硫是冶炼钢时，由原料和燃料进入钢中的有害杂质。在钢水中硫与铁形成FeS， FeS 塑性差，使钢产生热脆性，故钢中也必须严格限制硫的含量。但当钢中有一定锰时， 锰与硫可以结合形成MnS，可减轻硫的有害作用。 6．氧（O）和氢（H） 氧主要以各类氧化物夹杂于钢中，如FeO， MgO， SiO2， Al2O3等，这些夹杂的氧 化物对钢的性能有不利的影响，如出现热脆，或使钢的抗疲劳性能降低等。氢大部分 是由水分蒸发而进入钢中，氢在钢中有害作用大，会使钢变脆，即所谓的氢脆，还使 一些合金钢出现白点等。 7．钒（V） 、铌（Nb） 、钛（Ti） 是合金钢中常用的合金元素，适量加入钢内能改善组织，细化晶粒，显著提高强度和 改善韧性。
• （1）铝的冶炼 • （2）纯铝的特性
2．铝合金及其特性
• 在生产实践中，人们发现向熔融的铝中加入适量的某些合金元素制成铝合金， 再经冷加工或热处理， 可以大幅度地提高其强度， 甚至极限抗拉强度可高达 400～500MPa， 相近于低合金钢的强度。
3．铝合金的分类及牌号
• （1）铝合金的分类 • （2）铝合金的牌号