概 述
2.工程构件的服役条件 长期承受静载荷，偶尔有动载荷，互相无相对运动； 受大气或海水的侵蚀； 某些构件受疲劳冲击；如桥梁、船舶等受风力或海浪冲击。 一般在-50~100℃范过如剪切、冲孔、热弯、 深冲等成型工艺。
3. 工程构件的性能要求 ●有足够的强度与韧性（低的韧脆转变温度）； ●有良好的焊接性能和成型工艺性能； ●有良好的耐大气腐蚀性能和耐海水腐蚀性能。
④利用AlN细化晶粒提高强韧性。 σs从225MPa提高到300MPa， 韧转温度降到0℃以下。
概 述
4. 工程构件用钢的发展历程 ⑤保持低C、高Mn、细化晶粒条件，利用NbC、VC、TiC析 出强化进一步↑ σs 。但终轧温度高，晶粒粗化，冲击韧性较差。 ⑥开发了控制轧制和控制冷却技术，解决晶粒粗化问题。 细晶、析出强化，σs提高到450~525MPa，韧转温度降到-80 ℃。这类钢称为微合金化、控轧、低碳、低合金高强度钢，简 称微合金化钢。 ⑦在钢中加入微量的Zr、稀土元素、Ca等，改变夹杂物形态， 减少轧制钢材的各向异性，改善其成型性。
客车及农业机械
浦东国际机场候机楼及道路护栏
高强度耐候厚壁冷弯 高频焊管用于东方明 珠塔
耐候Z型钢用于体育馆
镀锌C型钢用于上海大剧院屋架椼架
现代化蔬菜棚
碳素结构钢
碳素结构钢，用量很大，约占钢产量的70%，大 部分用作结构件，如工字钢、槽钢、角钢、钢板、钢 管及各种型材，少量用于制造机器零件和其它制品。
V型 冲 击 功( 纵 向) J
不小于 Q195 A B A B C D A B (195 ) (185 ) ----315～ 390 335～ 410 33 32 --
不小于 ----
不小于 ---
Q215
215
205
195
185
175
165
31
30
29
28
27
26
-20 -20 0 20-20
-27
碳素结构钢易于冶炼和轧制，价格低廉，有足够的 强度，良好的塑性和韧性，且易于成型和焊接。
碳素钢含碳量一般在0.2%以下，常以热轧态供货， 一般不再进行热处理。
表2-1 碳素结构钢的牌号、化学成分及用途(GB700-1988)
表2-2 碳素结构钢的力学性能
拉 伸 试 验 屈服点s（MPa） 钢材厚度（直径）（mm） 牌号 等 级 ≤1 6 16 ～ 40 40 ～ 60 60 ～ 100 100 ～ 150 150 抗拉 强度 b (MPa ) 延伸率5（%） 钢材厚度（直径）（mm） ≤1 6 16 ～ 40 40 ～ 60 60～ 100 100 ～150 15 0 温 度 / C 冲击试验
钢铁巨人 埃菲尔铁塔 （1889年建） 高300米， 重7000吨
◆ 1889年为庆祝法国大革命100周年，巴黎举办大型国际博览会时建造， 是博览会上最引人注目的展品，成为当时席卷世界的工业革命的象征。 ◆ 1887年1月28日开工，1889年3月31日大功告成。金属制件有1.8万多个， 重达7000吨，施工时共钻孔700万个，使用铆钉250万个。 ◆设计者是法国建筑师居斯塔夫· 埃菲尔，早年以旱桥专家而闻名。一生中 杰作累累，遍布世界，但使他名扬四海的还是这座铁塔。用他自己的话说： 埃菲尔铁塔“把我淹没了，好像我一生只是建造了她”
Q235
235
225
215
205
195
185
375～ 460
26
25
24
23
22
21
-27
Q255
255
245
235
225
215
205
410～ 510 490～ 610
24
23
22
21
20
19
-27
Q275
275
265
255
245
235
225
20
19
18
17
16
15
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南京长江大桥（1968年建）
◆ 1960年1月18日开工，1968年9月铁路桥通车，同年12月公路桥通。正 桥长1577米，铁路桥长6772米，公路桥长4589米，桥塔高70米。工程造 价2.87亿元。 ◆采用优质合金钢杆件在现场铆接拼装架设。 ◆是新中国第一座依靠自己的力量设计施工建造而成的铁路、公路两用桥， 它的建成开创了我国“自力更生”建设大型桥梁的新纪元。
工程结构钢
主要内容
碳素结构钢 （重点掌握） ◆ 低合金高强度（重点掌握） ◆ 具有特殊用途的低合金高强度钢 ◆ 微合金化低合金高强度钢 ◆ 工程构件用钢的研究发展趋势
◆
概 述
1. 工程结构钢的用途 工程结构钢：用于制造各种大型金属结构的钢材。工程结构钢 占钢总产量90%左右。 如建筑、桥梁、船舶、钢轨、车辆、石油、化工、电站、锅炉、 压力容器等，应用范围很广。 一般进行焊接，不需热处理；特殊要求时在钢厂进行正火、 调质处理；可靠性要求高时，焊后现场进行整体或局部去应 力退火。 大部分以钢板或型钢供货。
概 述
②焊接连接，↓ C% ； 为保持强度， ↑ Mn% 。 ③焊接构件的脆性断裂，韧性、韧脆转变温度的重要性，↓↓C% 但Mn量仍保持较高水平。 如：0.3%C降低到0.1%，韧脆转变温度由50℃降低到-50 ℃。
4. 工程构件用钢的发展历程 ①铆钉连接，设计依据是σb，C%较高，约为0.3％，热轧态供货。
本章主要内容
工程结构钢分类： 铁素体-珠光体（F-P）钢
碳素工程结构钢 高强度低合金钢 微合金钢 针状铁素体钢 低碳贝氏体钢 低碳马氏体钢 双相钢
低碳贝氏体钢和马氏体钢
本章主要内容
1. 工程构件用钢的用途、工作特点及性能要求 2. 碳素结构钢的用途、性能特点及常用钢种 3. 碳钢中的常存元素及其对碳钢机械性能的影响 4. HSLA钢的性能要求、合金元素的强化方式及其 对材料性能的影响。 5. HSLA钢的成分设计思路及常用钢种 6. 特殊用途的低合金高强度钢
工程结构钢包括碳素钢和低合金高强度钢。 低合金高强度钢是指碳含量低于0.25%的 普通碳素钢的基础上，通过添加一种或多种少 量合金元素（低于3%），使钢的强度明显高于 碳素钢的一类工程结构用钢，统称低合金高强 度钢。 按用途可分为结构钢、耐腐蚀钢、低温用 钢、耐磨钢、钢筋钢、钢轨钢及其他专业用钢 等。