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第九章 建筑钢材
目 录
9.1 钢材的冶炼和分类
9.2 钢材的主要技术性能
9.3 建筑工程中常用钢材
9.4 钢材的锈蚀、防锈与防火
建 筑 钢 材
定义：
——是指用于钢结构的各种型钢（如圆钢、
角钢、工字钢、管钢等）和用于钢筋混凝土
的钢筋、钢丝、钢绞线以及用于围护结构和
装修用的各种钢板和复合板等。
应用：
------大跨度结构
多层及高层结构
受动荷载作用的工业厂房
本章的学习重点：
1.钢材的技术性质
（主要是抗拉性能和冷弯性能）
2.钢材的技术标准
3.钢材的选用。
9.1 钢的冶炼与分类
9.1.1 钢的冶炼
由于铁和碳的化合力极强，所以工业上很难
得到纯铁。
含碳量低于0.04%的铁称为熟铁，熟铁软而
易于加工，但力学强度很低。
含碳量在2.0%以上的铁称为生铁，并含有
较多的硅、硫、磷等杂质。
将生铁中的降至碳含量2.0%以下，使硫、
磷等杂质降至一定范围内即成为钢。
将熔融的生铁水或焦炭及铁矿石加入炼钢炉
中精炼，使碳及其它杂质氧化而挥发或变成
氧化物进入渣内，降低碳及其它杂质的含量。
冶 炼 原 理
炉种的影响及氧化程度
炉型 原料 吹入
气体 钢材
质量 成本 应用
氧气转炉 熔融
铁水 氧气 好 低 优质碳素钢及合金钢
平炉 生铁
铁矿石 空气 好 高 同上及特殊用途的钢
电炉 废钢
生铁 空气 最好 高 同上
9.1.2 钢的分类
钢的分类方法很多，通常有以下几种分类方法：
1 按冶炼时脱氧程度分类
　2 按化学成分分类
3 按有害杂质含量分类
4 按用途分类
脱氧程度的影响
冶炼中为除去杂质而进行的氧化过程中，
有部分铁不可避免的被氧化，从而
1.使钢锭内生成许多气泡（FeO与碳作用
生成CO气泡，组织不够致密）
2.降低了钢的质量（使硫、磷等杂质偏析
较严重，成分不均匀)
为了使FeO和Fe2O3还原为Fe，在炼钢的后
期阶段必须进行脱氧处理。
方法是
-----在钢水中加入锰铁、硅铁或铝等脱氧剂。
1. 按冶炼时脱氧程度分类
钢材
沸腾钢
F
镇静钢
Z
半镇静钢
B
特殊
镇静钢
TZ
钢种 脱氧程度 冷却情况 钢材质量
沸腾钢 不充分 浇筑时有大量CO逸出 差
半镇
静钢 介于二者之间 好
镇静钢 充分 平静冷却，无CO逸出 组织致密
成分均匀
机械性能好
特殊
镇静钢 最充分 最好
2. 按化学成分分类
钢材
碳素钢
合金钢
高碳
钢
中碳
钢
低碳
钢
高合
金钢
中合
金钢
低合
金钢
⑴ 碳素钢
化学成分主要是铁、碳，故也称碳钢或铁碳
合金，含碳量为0.02%～2.06%，还含有极少
量硅、锰和微量硫、磷等元素。
1.低碳钢：C＜0.25% √
2.中碳钢：C为0.25%～0.60%；
3.高碳钢：C＞0.60％
　低碳钢在土木工程中应用最广泛。
⑵ 合金钢
炼钢过程中，为改善钢材的性能，特意加入
某些合金元素而制得。常用合金元素：硅、
锰、钛、钒、铌、铬等。
1.低合金钢：合金总含量＜5% √
2.中合金钢：合金总含量为5%～10%；
　 3.高合金钢：合金总含量＞10％
　低合金钢为土木工程中常用的主要钢种。
3. 按有害杂质（P、S）含量分类
钢材
普通钢
优质钢
高级
优质钢
特级
优质钢
(1)普通钢：P≯0.045%
S≯0.055%
(2)优质钢：P≯0.035～0.04%
S≯0.04%
(3)高级优质钢：P≯0.025%
S≯0.025%
(4)特级优质钢：P≯0.025%
S≯0.015%
4. 按用途分类
钢材
结构钢
工具钢
特殊钢
（1）结构钢：主要用于工程结构及机械零件
的钢，一般为低、中碳钢。
（2）工具钢：主要用于各种刀具、量具及模
具的钢，一般为高碳钢。
（3）特殊钢：具有特殊的物理、化学及机械
性能的钢，如不锈钢、耐热钢、
耐酸钢、耐磨钢等。
Chapter 9

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