❖ 承受动荷载的重要焊接结构，只能使用镇静钢
❖ 焊接结构，不得使用沸腾钢
土木工程材料第八章建筑钢材
试题
1.脱氧不完全,有害杂质磷、硫的偏析较严重的是( ). A. 沸腾钢 B.半镇静钢 C. 镇静钢 D.低碳钢
2.钢的含碳量为( ) A.>2.06% B.<0.04% C.0.02~0.03% D. 0.04~2.06%
合金钢 低合金钢 中合金钢
普通钢
高合金钢
优质钢 二、按质量分 高级优质钢
特级优质钢
பைடு நூலகம்
三、按用途分
结构钢 工具钢 特殊性能钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等
土木工程材料第八章建筑钢材
四、按冶炼方法分
按炉的种类
平炉钢 转炉钢 电炉钢
按脱氧程度
沸腾钢（F） 镇静钢（z） 半镇静钢（b）
❖ 建筑用钢主要用普通碳素结构钢中的低碳钢和低合金钢
C. 钢材加工包括轧制、锻造、冷拔、冲压、冷拉等 D.低碳钢比高碳钢的强度大
E. 低碳钢比高碳钢的韧性好
土木工程材料第八章建筑钢材
试题
6(多选).建筑工程中常用的钢是( ) A.高级优质钢 B.优质碳素钢 C. 普通碳素钢
D. 低合金钢 E.中高合金钢
土木工程材料第八章建筑钢材
钢的晶体组成和化学成分
制成型。
❖ 化学成分对钢性能的影响
除铁、碳外，钢材在冶炼过程中会从原料、燃料中引入一 些的其他元素。这些成分可分为两类：一类能改善优化钢 材的性能称为合金元素，主要有Si、Mn、Ti、V、Nb等； 另一类能劣化钢材的性能，其中硅、锰、钛、钒、铌等为 合金元素。磷、氮、硫、氧等为杂质。
决定其塑性、韧性好；但强度、硬度低。
❖ 渗碳体:渗碳体为铁和碳的化合物Fe3C，其含碳量高 达6.67％，晶体结构复杂，塑性差，性硬脆，抗拉
强度低。
❖ 珠光体:珠光体为铁素体和渗碳体的机械混合物，含 碳量较低(0.8％)，层状结构，塑性较好，强度和硬
度较高。
土木工程材料第八章建筑钢材
此外，钢材在温度高于723 ℃时，还存在奥氏体。奥氏体 为碳在γ-Fe中的固溶体，溶碳能力较强，高温时含碳量可 达2.06％，低温下降至0.8％。其强度、硬度不高，但塑性 好。碳钢处于红热状态时即存在这种组织，这时钢易于轧
钢是以铁（Fe）为主的 Fe-C合金。Fe-C合金于 一定条件下能形成具有 一定形态的聚合体，称 为钢的组织，在显微镜 下能观察到它们的微观 形貌图象，故也称显微 组织。
片状珠光体（1000倍）
土木工程材料第八章建筑钢针材 状和块状铁素体（100倍）
钢材在常温下主要有三种显微组织：
❖ 铁素体:钢材中的铁素体系碳在α-Fe中的固溶体， 由于α-Fe体心立方晶格的原子间空隙小，溶碳能力 较差，故铁素体含碳量很少（小于0.02％），由此
合方式就决定了钢材具有很高的强度和良好的塑
性。
土木工程材料第八章建筑钢材
钢晶格的两种构架
钢材的晶格并不都是完好无缺的规则排列，而是存 在许多缺陷，它们将显著地影响钢材的性能，这是 钢材的实际强度远比理论强度小的根本原因。其主 要的缺陷有三种：点缺陷、线缺陷和面缺陷。
土木工程材料第八章建筑钢材
➢ 钢的基本晶体组织
土木工程材料第八章建筑钢材
钢结构用钢
建筑钢材
钢筋混凝土用钢
土木工程材料第八章建筑钢材
17世纪70年代人类开始大量应用生铁作建筑材料， 到19世纪初发展到用熟铁、软钢建造桥梁和房屋。 19世纪中叶起，钢材的品种、规格、生产规模大幅 度增长，钢材的强度不断提高，相应地其连接工艺 技术也大为发展，为建筑结构向大跨重载方向发展 奠定了重要基础。与此同时，钢筋混凝土的问世和 20世纪30年代预应力混凝土的诞生，使近代建筑结 构的型式和规模发生了飞跃性进展,随着钢的冶炼和 加工技术的进步以及新型建筑结构对材料提出更高 性能的要求，促使高强耐蚀的合金钢产量从60年代 初开始大幅度增长。钢材及其与混凝土复合的钢筋 混凝土和预应力混凝土，已成为现代建筑结构的主 体材料。
第7章 建筑钢材
本章学习目标
❖ 了解建筑钢材的微观结构及其与性质的关系
❖ 熟练掌握建筑钢材的力学性能（包括强度、弹 性及塑性变形，耐疲劳性）的意义，测定方法 及影响因素
❖ 熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法
❖ 掌握土木工程中常用的建筑钢材的分类及其选
用原则。
土木工程材料第八章建筑钢材
本章考试大纲
❖ 1、了解钢材的分类 ❖ 2、了解建筑钢材的技术性能及其选用
3.低碳钢是指含碳量( ) A. <0.25% B.0.25~0.6% C.<0.6% D.>0.6%
土木工程材料第八章建筑钢材
试题
4.钢的冶炼中加入少量的废钢的作用是( ). A.除去杂质 B.调整炉渣的粘度 C. 调整炉温 D.再次冶炼
5(多选).下列说法正确的是( ) A. 建筑钢材多为热轧钢 B.建筑钢材多为冷轧钢
钢是一种多晶体材料。但晶体具有各向异性的特
征，而多晶体则为各向同性。钢的宏观力学性能
由其内部晶体结构和化学成分所决定。
纯铁的晶格类型
钢材和一切金属材料一样，也为晶体结构，它是
铁-碳合金晶体，钢的晶格有两种构架，即体心立
方晶格和面心立方晶格(见图2-15)。其晶体结构
中，各个原子以金属键相互结合在一起，这种结
➢ 钢主要用三种方法冶炼：
➢氧气转炉钢 用纯氧吹入铁液中是碳和杂质氧化
➢电炉钢 主要用废钢返回熔炼活动各种特殊钢
➢平炉钢 以煤气或重油作燃料，原料为铁液、废 钢铁和适量的铁矿石，利用空气或氧气和铁矿石 中的氧使碳和杂质氧化
土木工程材料第八章建筑钢材
钢的分类 低碳钢
碳素钢 中碳钢
一、按化学成分
高碳钢
❖ 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，具有品质均匀稳定、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.
土木工程材料第八章建筑钢材
钢的冶炼
➢ 将生铁在炼钢炉中冶炼，使碳的含量降低到预定的 范围，其他杂质含量降低到允许的范围，经烧铸即 得到钢锭，再经过加工工艺处理后、得到钢材。
土木工程材料第八章建筑钢材
❖ 土木工程钢材的基本知识 ❖ 土木工程常用钢材 ❖ 其他金属材料
铝及铝合金 铜及铜合金 铸铁
土木工程材料第八章建筑钢材
❖ 钢与生铁的区分在于含碳量的大小。含碳量小于 2.06％的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.06％的铁 碳合金称为生铁。
❖ 土木工程钢材是指用于钢结构的各种型钢、钢板、 钢管和用于钢筋混凝土中的各种钢筋、钢丝等。