分三步判定
：
是普通的钢材吗？
是结构钢还是工具钢？
是所判定钢中的哪种牌号？
是碳素钢还是合金钢？
第一步：是普通的钢材吗？最大跨度达343m,如果采用普通建筑用钢则：厚度达：220MM，钢板太厚，焊接十分困难。
总重量达：超过8万吨,成本过高。
推断：鸟巢所使用非普通钢材。
初步推断：鸟巢属于合金结构钢的范畴
淬
透性弱强回火稳定性弱
强满足特殊场合需求
不能能综合力学性能弱
强工具钢类别
结构钢强度、硬度高、塑性韧性低性能
综合力学性能较好刀具、量具、模具
应用建筑结构件、工程结构件、机械零件第二步2：是工具钢还是结构钢？
第二步1：是碳素钢还是合金钢？
性
能碳素钢合金钢
1、定义：在碳素钢的基础上加入合金元素的钢。
合金结构钢学习新课
2、用途：
3、分类：
工程结构件机械零件机械制造用钢工程结构件
按用途分类：
按热处理分：低合金结构钢
合金调质钢
合金渗碳钢
合金弹簧钢滚动轴承钢
一、低合金结构钢
2、含义：常加入的元素有锰（Mn ）、硅（Si ）、
钛（Ti ）、铌（Nb ）、钒（V ）。
含碳量一般为0.10%-0.25%。
3、性能：强度高、良好的塑性、韧性、耐
蚀性和焊接性。
1、定义：在碳素结构钢的基础上加入少量合合金元素的钢叫做低合金结构钢。
4、热处理：热轧与正火方式。
热轧：在再结晶温度以上进行的轧制。
5、用途：广泛用于制造工程用钢结构件。
桥梁、船舶、锅炉、压力容器、
输油管、挖掘机械等钢构件。
用途如后面的图所示
车辆
锅炉
输油管
挖掘机械
第三步：鸟巢采用的是合金结构钢中的哪种牌号？
常用低合金高强度合金钢的牌号、力学性能及应用
牌号R el
(MPA)
R m
(MPA)
A
(%)
特性及应用举例
Q295235-
295390-
570
23具有优良的韧性、塑性、冷弯性和焊接性均良好，冲压性能良好，一般在热轧或正火状态下使用，适用于制造
各种容器、螺旋焊管、车辆用冲压件、建筑有结构件、
农机结构件、储油罐、低压锅炉汽包、输油管道、造船
及金属结构件等
Q345275-
345470-
630
21具有良好的综合力学性能，塑性和焊接性能良好，冲击韧性较好，一般在热轧或正火状态下使用，适用于制造
桥梁、船舶、车辆、管道、锅炉、各种容器、油罐、电
站、厂房、低温压力容器等结构件
Q390330-
390490-
650
19具有良好的综合力学性能，塑性和冲击韧性较好，一般在热轧或正火状态下使用，适用于制造锅炉汽包、中高
压石油化工容器、桥梁、船舶、起重机、较高负荷的焊
接件、连接构件等
Q420360-
420520-
680
18具有良好的综合力学性能，优良的低温韧性、焊接性好，冷热加工性良好，一般在热轧或正火状态下使用，适用
于制造高压容器、重型机械、桥梁、船舶、机车车辆、
锅炉及其他大型焊接结构件
Q460400-
460550-
720
17淬火、回火后用于大型挖掘机、起重运输机械、钻井平台等
注解：
冷弯性：常温下能承受弯曲的而不破裂的能力出现裂纹前能承受的弯曲程度愈大，
则材料的冷弯性能愈好。
归纳总结
1、性能上：Q295具有强度较低，优良的韧性、塑性、冷弯性
及焊接性均良好，冲压性能良好。
Q345、Q390、Q420综合力学性能较好。
Q460高强度，高韧性，良好的冷成型和焊
接性能;较好的抗腐蚀和耐磨性能.
2、热处理方式：Q295、Q345、Q390、Q420为正火或者热轧
Q460为淬火+回火。
3、应用上：Q295应用于强度不高的工程结构件，Q345、Q390、
Q420应用于综合力学性能较好工程结构件，
Q460应用于强度要求很高的大型结构件。
结论
鸟巢所用材料为——
低合金高强度合金结构钢里的牌号为：
Q460用这种牌号
厚度：110MM，钢板厚度减半，焊接方便
总重量：超过400吨,降低200左右
成本大大降低
案例分析：
泰坦尼克号
调查报告分析与思考
事故
分析化验泰坦尼克号残骸上的钢材碎片发现，造船工程师为了增加钢的强度而往炼钢原料中增
加了大量的硫化物，这样大大增加了钢的脆性，
则因塑性和韧性不够而很快断裂。
以致酿成了
“泰坦尼克号”沉没的悲剧。
教育学生考虑问题要全面精准，对知识要活这活用。
合金渗碳钢的热处理、性能、用途。
1、热处理：渗碳+ 淬火+低温回火
学习新课
二、合金渗碳钢
3、用途：用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮、内燃机中的凸轮和活塞销等零件。
2、性能：表面具有优良耐磨性、耐疲劳性，
心部具有良好的塑性和韧性。
常用合金渗碳钢的牌号、热处理、力学性能及用途
课堂小结一、低合金结构钢
（1）、定义二、合金渗碳钢
（3）、用途合金结构钢
（3）、分类（2）、用途（1）、热处理
（2）、性能
思维拓展
假如你是泰坦尼克号材料设计师，你打算主要选取什么材料打造一艘全新的泰坦尼克号,让悲剧不在重演，详细的说明你的理由。
作业
2、汶川大地震后，有专家在废墟中到处可见由于钢筋断裂引起的构件解体、结构倒塌。
其中大多是延性较差的冷加工钢筋，试从金属材料与热处理的角度浅略分析灾区建筑金属材料的应用的对抗震能力的影响。
1、通过上网查资料了解一下，你所喜爱的上海
世博会会馆主要采用的是什么金属材料？
谢谢！。