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A0.09~0.150.25~0.550.30
0.0500.045
F,b,Z
B0.045
A0.14~0.220.0500.045F,b,ZQ235
B0.12~0.200.35~0.800.30
0.0450.045F,b,ZC≤0.180.0400.040ZD≤0.17
0.0350.035TZQ255
A0.18~0.280.40~0.700.30
Z
Q275
—0.28~0.380.50~0.800.350.0500.045Z
力学性能碳素结构钢的拉伸和冲击试验指标应符合下表规定:
碳素结构钢的力学性能指标
(GB700-88)。
表7.5.2碳素结构钢的力学性能(GB700—88)
拉伸试验冲击试验
屈服点(N/mm)伸长率(%)
钢材厚度(直钢材厚度(直径)V型冲击功牌号等级径)mm抗拉强度mm
(纵向)J
>σb(N/mm)温度(℃)≤16>16~40
≤16
16~40
≥≥≥
Q195—(195)(185)315~3903332—Q215
A215
205
335~410
31
30
——
B2027A—Q235
B235
225
375~460
26
25
2027C—27D-2027Q255
A255
245
410~510
24
23——
B2027
—275265490~61020
19
冷弯试验
碳素结构钢的冷弯试验指标(GB700-88)。
表7.5.3碳素结构钢抗弯试验指标(GB700-88)
冷弯试验B=2a18牌号试样方向钢材厚度(直径)(mm)
60
>60~100>100~200弯心直径d
Q195
纵0——横0.5a
Q215
纵0.5a1.5a2a横a2a2.5a
Q235
纵a2a2.5a横1.5a2.5aa
Q255
纵
3a
3.5a
—横
2a
4.5a
各类牌号钢材的性能
牌号与性能的关系
根据国家标准GB700-88的规定,碳素结构钢按屈服点分为五个牌号如表7.5.1和表7.5.2所示,当牌号增大时,钢材的含碳量提高,伸长率
降低,冷弯性能也降低.质量等级:
取决于钢材内有害杂质S、P的含量,钢材的质量好,其焊接性能和低温抗冲击性能也提高。
碳素结构钢的选用
建筑钢结构中最常用的牌号为Q235(综合性能符合建筑工程的要求)。
因为Q235钢既有较高的强度,又有良好的塑性和韧型,如:
B、C、D等,可焊接性也很好,能满足一般钢结构用钢的要求。
Q235的C级和D级钢,
其S和P的含量低,所以主要用作重要的焊接结构。
尤其适用于低温条件下,受冲击荷载作用的焊接钢结构。
Q195及Q215:
强度低,但塑性和韧性好,易冷加工,在轧制、焊接加工成受冲击或偶然荷载等情况下,能保
证安全使用。
Q255及Q275:
强度高,但塑性和韧性差,可焊接差,不易冷加工;
可用作混凝土配筋和钢结构中的构件及螺栓(常用在机械零件及工具中)。
选用钢材,主要根据工程结构的重要性、荷载类型、焊接要求及使用环境温度等条件选择。
低合金高强度结构钢
定义
在碳素结构钢的基础上,添加少量的一种或几种合金元素,合金元素的总含量小于5%的结构钢。
常用的合金元素有:
Si、Mn、Ti、Nb、V和C等。
牌号及其表示方法
现行国家标准《低合金结构钢》(GB1591-94)共有5个牌号:
Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。
低合金高强度结构钢的化学组成(GB1591-94)如表7.5.4所示。
低合金强度结构钢的力学性能(GB1591-94)如表7.5.5所示。
如表7.5.5所示,低合金钢的强度大大高于碳素结构钢,并且具有良的塑性和韧性、耐磨性、耐蚀性及耐低温性也好于碳素钢,其生产工和成本都与碳素钢相近,比采用碳素结构钢节省钢材,而且可以减轻自重延长使用寿命,尤其适用于大跨度结构和桥梁工程等。
表7.5.4低合金高强度结构钢的化学成分(GB1591-94)质化学成分(%)
牌号量
等C≤MnSiP≤S≤V
Nb
TiAl≥Cr≤Ni级
A
0.16
0.80~0.550.0450.0450.02~0.015~0.02~———
Q295
1.500.150.0600.20
0.80~0.02~0.015~0.02~
B
0.161.500.550.0400.0400.15
0.060
0.20
———
Q345
Q390
A0.021.00~
0.550.0450.0450.02~0.015~
1.600.150.060B0.021.00~0.550.0400.0400.02~0.015~
1.600.150.060C0.201.00~
0.550.0350.0350.02~0.015~
1.600.15
D0.181.00~
0.550.0300.0300.02~0.015~
1.600.150.060E0.181.00~0.550.0250.0250.02~0.015~
1.600.150.060A0.201.00~0.550.0450.0450.02~0.015~
1.600.200.060B0.201.00~0.550.0400.0400.02~0.015~
1.600.200.060C0.201.00~0.550.0350.0350.02~0.015~
1.600.200.060D0.201.00~0.550.0300.0300.02~0.015~
1.600.200.060E0.201.00~
0.550.0250.0250.02~0.015~
1.600.200.060
A0.201.00~0.550.0450.0450.02~0.015~
1.700.200.060
0.02~
0.20—
0.02~—
0.20
0.015--0.20
0.02~0.015
0.02~0.015
—0.300.700.20
—0.300.70
0.0150.300.70
0.0150.300.700.20
—0.400.70
0.20
Q420
B0.201.00~0.550.0400.040
0.02~0.015~
1.700.200.060
C0.201.00~0.550.0350.0350.02~0.015~
1.700.200.060D0.201.00~0.550.0300.0300.02~0.015~
1.700.200.060E0.201.00~0.550.0250.0250.02~0.015~
1.700.200.060C0.201.00~0.550.0350.0350.02~0.015~
1.700.200.060
1.00~0.02~0.015~0.02~
0.02~
0.02~0.20
—0.400.70
0.0150.400.70
0.0150.700.70
Q460
D0.201.700.550.0300.0300.200.060
E0.201.00~0.550.0250.0250.02~0.015~
1.700.200.060
表7.5.5低合金高强度结构钢的力学性能(GB1591-94)
拉伸试验180°
弯曲试验
冲击功(纵向)d=弯心直径a=
屈服点(MPa)试验厚度(直(J)径)
质量厚度(直径、边伸长率δs
牌号抗拉强(%)
等级长)mm
钢材厚度(直度(Mpa)+20℃0℃>径)(mm)≤15
16~35
≥≥≤1616~100
A295275390~57023d=2ad=3aB295275390~5702334d=2ad=3aA345325470~63021d=2ad=3aB345
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