合金总含量＜5%
5%～10％ ＞10％
4.按用途分
分为建筑钢、结构钢、工具钢、特殊性能钢（如 不锈钢、耐酸钢、耐碱钢、磁钢等。
§5－2 建筑钢材的主要性能
一、拉伸性能
1.低碳钢的拉伸性能
• 标准试件
按照一定的要求，对表面进行车削加工后的试件。
d0 A0
l0
工作段
头部
• 非标准试件
l
头部
不经过加工，直接在线材上切取的试件。
按炉衬材料分 为酸性钢和碱 性钢
钢
按脱氧程度分
沸腾钢 半镇静钢 镇静钢 特殊镇静钢
2.按质量分
按S和P元素含量，分为普通质量钢、优质钢和特 殊质量钢。
四、钢的分类
3.按化学成分分
低碳钢 碳素钢 中碳钢 高碳钢 C＜0.25% C=0.25%～0.60％ C＞0.60％
钢
合金钢
低合金钢 中合金钢 高合金钢
三、工艺性能
1.冷弯性能
指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。
冷弯试验的指标：弯心直径d与试件厚度（直径）a的比 值d/a；弯曲角度（90°或180°）；试样弯曲外表面无肉眼 可见裂纹则冷弯合格。 通过冷弯试验，更有助于暴露钢材的某些内在缺陷， 它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物 等缺陷。
三、工艺性能
2.可焊性
可焊性是指在一定焊接工艺条件下，在焊缝及其 附近过热区是否产生裂缝及脆硬影响，焊接后接头 强度是否与母体相近的性能。 可焊性受化学成分及含量的影响。含碳量高、含硫 量高、合金元素含量高等，均会降低可焊性。含碳 量小于0.25%的非合金钢具有良好的可焊性。
焊接结构应选择含碳量较低的氧气转炉或平炉的镇 静钢。当采用高碳钢及合金钢时，为了改善焊接后 的硬脆性，焊接时一般要采用焊前预热及焊后热处 理等措施。
2.时效
钢材随时间的延长，其强度、硬度提高，而塑性、 冲击韧性降低的现象称为时效。 时效分为自然时效和人工时效两种。
• 自然时效是将其冷加工后，在常温下放置15～20d； • 人工时效是将冷加工后的钢材加热至100～200℃保持2h以 上。
经过时效处理后的钢材，其屈服强度、抗拉强度及 硬度都将提高，而塑性和韧性降低。
§5－3 建筑钢材的钢种及牌号
一、碳素结构钢（非合金钢）
1.牌号表示法
由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、 脱氧方法符号等四个部分按顺序组成； 如：Q235－AF表示为屈服点不小于235MPa的A级沸 腾钢。
2.牌号
共有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个牌号。
1.型钢
简单截面型钢：圆钢、方 钢、六角钢、八角钢等；
复杂截面型钢：工字钢、 角钢、槽钢、钢轨等。
二、建筑钢材的主要品种
2.线材 如钢筋、钢丝等。
二、建筑钢材的主要品种
3.管材
无缝钢管、焊接 钢管等。
二、建筑钢材的主要品种
4.板材
光面钢板、花纹钢板、 彩色涂层钢板等。
压型彩钢板
三、 钢的冶炼方法简介
0.2% oa——总变形。 ba——弹性变形99.8%。 ob——塑性变形0.2%。
二、冲击韧性
定义及指标
指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。其大小用 冲击韧性值αk表示。αk 越大，则冲击韧性越好。 αk是以试件冲击破坏时缺口处单位面积上所消耗的功 （J/cm2）。
影响因素
硫、磷含量高，存在化学偏析，含非金属夹杂物， 焊接形成裂纹，温度降低等，均会降低冲击韧性。 对于承受冲击荷载和振动荷载部位的钢材，必须考 虑冲击韧性。
ζ
屈服阶段
C上
C上
B A
C下
C
放大后
C
B
C下
0
ε
钢材拉伸屈服阶段示意图
ζ
σb
C上
D B A C
强化阶段
C下
ζb—— 抗拉强度或 强度极限。
0
ε
钢材拉伸强化阶段示意图
ζ
C上
D B A C E
DE——颈缩阶 段
C下
0
ε
钢材拉伸颈缩阶段示意图
（2）拉伸过程的参数
强度指标
屈服强度：
Fs s A0
Fb b A0
抗拉强度：
塑性指标
伸长率：
l1 l 0 100% l0
2.硬钢（高碳钢）的拉伸性能
ζ A
硬钢强度高，塑性差，拉
伸过程无明显屈服阶段， 无法直接测定屈服强度。 用条件屈服强度ζ0.2来代 替屈服强度。
0
b a
ε
条件屈服点ζ0.2 ：使硬钢 产生0.2%塑性变形时的 应力。见左图。
3.技术要求
化学成分、力学性能、冷弯性能应符合GB700规定。
一、碳素结构钢（非合金钢）
4.应用
Q195、Q215，含碳量低，强度低，塑性、韧性、加 工性能和可焊性好，主要用于轧制薄板和盘条、制 造铆钉、地脚螺栓等。
Q235，含碳适中，综合性能好，强度、塑性和焊接 等性能得到很好配合，用途最广泛。常轧制成盘条 或钢筋，以及圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、 槽钢等型钢，广泛地应用于建筑工程中。
四、钢材的冷加工强化和时效
1.冷加工强化
冷加工强化是钢材在常温下， 以超过其屈服点但不超过抗 拉强度的应力对其进行的加 工。
建筑钢材常用的冷加工有冷 拉、冷拔、冷轧、刻痕等 。 对钢材进行冷加工的目的， 主要是利用时效提高强度， 利用塑性节约钢材，同时也 达到调直和除锈的目的。
四、钢材的冷加工强化和时效
ζ
B A
（1）拉伸试验过程
D
上屈服点 OB—弹性阶段
C上
C下
C
下屈服点
E
BC—屈服阶段 CD—强化阶段 DE—颈缩阶段
0
F
ε
以下屈服点的应力作 为钢材的屈服强度。
钢材拉伸过程的σ-ε图
ζ
弹性阶段
σB
B σp A
ζp—比例极限，MPa。 ζB—弹性极限，MPa。
0
ε
钢材拉伸弹性阶段示意图
注：由于A、B两点相距较 近，一般认为ζp=ζB 。
§5－1 概
述
上海宝钢
一、钢及其特性钢来自理论上，凡是把含碳量小于2%，含杂质比较少的铁 碳合金称为钢。 含碳量超过2%，称为生铁；含碳量小于0.08%，称为 工业纯铁。
钢的特点
具有强度高，塑性好，具有良好的韧性；工艺性能 良好，易于加工；但是，钢材易锈蚀、耐火性差。
二、建筑钢材的主要品种
白口铁 脱 氧
熔融
液态生铁
吹入空气或氧气 浇注成钢锭
钢
按照炼钢炉的种类，炼钢方法可分为：
1. 空气转炉炼钢法 2 .氧气转炉炼钢法 一般炼制普通碳素钢。 炼制优质碳素钢和合金钢。
3 .平炉炼钢法 用来炼制优质碳素钢、合金钢或有特 殊要求的专用钢。 4.电炉炼钢法
四、钢的分类
1.按冶炼方法分
平炉钢 按冶炼方法分 转炉钢 电炉钢