鋼鐵基本知識(shí)(備忘)

1.共析鋼

碳溶解在鐵的晶格中形成固溶體，碳溶解到a——鐵中的固溶體叫鐵素體，溶解到Y(jié)―鐵中的固溶體叫奧氏體。鐵素

體與奧氏體都具有良好的塑性。當(dāng)鐵碳合金中的碳不能全部溶入鐵素體或奧氏體中時(shí)，剩余出來的碳將與鐵形成化合物——

碳化鐵(Fe3C)這種化合物的晶體組織叫滲碳體，它的硬度極高，塑性幾乎為零。

從反映鋼的組織結(jié)構(gòu)與鋼的含碳量和鋼的溫度之間關(guān)系的鐵碳平衡狀態(tài)圖上可見，當(dāng)碳的含量正好等于0.77%時(shí)，即相

當(dāng)于合金中滲碳體(碳化鐵)約占12%,鐵素體約占88%時(shí)，該合金的相變是在恒溫下實(shí)現(xiàn)的。即在這種特定比例下的滲

碳體和鐵素體，在發(fā)生相變時(shí)，如果消失兩者同時(shí)消失(加熱時(shí))，如果出現(xiàn)則兩者又同時(shí)出現(xiàn)，在這一點(diǎn)上這種組織與純

金屬的相變類似?；谶@個(gè)原因，人們就把這種由特定比例構(gòu)成的兩相組織當(dāng)作一種組織來看待，并11命名為珠光體，這種

鋼就叫做共析鋼。即含碳量正好是0.77%的鋼就叫做共析鋼，它的組織是珠光體。

2.亞共析鋼

常用的結(jié)構(gòu)鋼含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%,所以組織中的滲碳體量也少于12%,于是鐵素體除去

一部分要與滲碳體形成珠光體外，還會(huì)有多余的出現(xiàn)，所以這種鋼的組織是鐵素體+珠光體。碳含量越少，鋼組織中珠光體

比例也越小，鋼的強(qiáng)度也越低，但塑性越好，這類鋼統(tǒng)稱為亞共析鋼。

3.過共析鋼

工具用鋼的含碳量往往超過0.77%,這種鋼組織中滲碳體的比例超過12%,所以除與鐵素體形成珠光體外，還有多余

的滲碳體，于是這類鋼的組織是珠光體+滲碳體。這類鋼統(tǒng)稱為過共析鋼。

二、有關(guān)鋼材機(jī)械性能的名詞

1.屈服點(diǎn)(as)

鋼材或試樣在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限，即使應(yīng)力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱此現(xiàn)象

為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。設(shè)Ps為屈服點(diǎn)s處的外力，F(xiàn)o為試樣斷面積，則屈服點(diǎn)as

=Ps/Fc(MPa),MPa稱為兆帕等于N(牛頓)/mm2,(MPa=106Pa,Pa：帕斯卡=N/m2)

2.屈服強(qiáng)度(o0.2)

有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯，在測(cè)量上有困難，因此為了衡量材料的屈服特性，規(guī)定產(chǎn)生永久殘余塑性變形等于一

定值(一般為原長(zhǎng)度的02%)時(shí)的應(yīng)力，稱為條件屈服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱屈服強(qiáng)度。0.2。

3.抗拉強(qiáng)度(ub)

材料在拉伸過程中，從開始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還

有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等,設(shè)Pb為材料被拉斷前達(dá)到的最大拉力，F(xiàn)。為試樣截面面枳，則抗拉強(qiáng)度cb=Pb/Fo(MPa)。

4.伸長(zhǎng)率(6s)

材料在拉斷后,其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。

5.屈強(qiáng)比(as/ob)

鋼材的屈服點(diǎn)（屈服強(qiáng)度）與抗拉強(qiáng)度的比值，稱為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大，結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強(qiáng)比

為060.65,低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86,

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用

的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

⑴布氏硬度（HB）以一定的載荷（一般3000kg）把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持

一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB）,單位為公斤力/mm2（N/mm2）。

⑵洛氏硬度（HR）當(dāng)HB>450或者試樣過小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°

的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試

驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來表示：

HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料（如硬質(zhì)合金等）。

HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料（如退火鋼、鑄鐵等）。

HRC：是采用150kg我荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火鋼等）。

⑶維氏硬度（HV）以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136。的金剛石方形錐壓入器壓入材料表而，用材料壓痕凹坑的表面

積除以載荷值，即為維氏硬度值（HV）

三、有關(guān)鋼的熱處理的名詞

1.鋼的退火將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使它慢慢冷卻，稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或

部分相變的溫度，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細(xì)化

晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力：同時(shí)可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。所以退火既為了消除和

改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預(yù)先熱處理。

2.鋼的正火正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。

它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提高綜合力學(xué)性能，對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工

藝是比較經(jīng)濟(jì)的。

3.鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫?段時(shí)間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨

界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度，但要減少其塑

性。淬火中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等。

4.鋼的回火將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降

低硬度和脆性，以取得預(yù)期的力學(xué)性能?；鼗鸱指邷鼗鼗?、中溫回火和低溫回火三類?；鼗鸲嗯c淬火、正火配合使用。

⑴調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫網(wǎng)火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫F1火是指在500-65CTC之間進(jìn)行網(wǎng)火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的

性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜介機(jī)械性能。

⑵時(shí)效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后?(低溫回火溫度

150-250C)精加工前，把工件重新加熱到100-150'C,保持5-20小時(shí)，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時(shí)效。對(duì)在

低溫或動(dòng)我荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理，以消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。

5.鋼的表而熱處理

⑴表面淬火：是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上，但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻，這樣就可以把

表面層被淬在馬氏體組織，而心部沒有發(fā)生相變，這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼。

⑵化學(xué)熱處理：是指將化學(xué)元素的原子，借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層

的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類不同，化學(xué)

熱處理可分為滲碳、滲氮、制化和滲金屬法等四種。

滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，

使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。

滲氮：乂稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度、抗腐

蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法。

氟化：又稱碳氮共滲，是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。

滲金屬：是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程。它是使鋼的表面層合金化，以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的

特性，如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲輅、滲硼、滲硅等。

鋼材機(jī)械性能介紹

1.屈服點(diǎn)(as)

鋼材或試樣在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限，即使應(yīng)力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱此現(xiàn)象

為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。設(shè)Ps為屈服點(diǎn)s處的外力，F(xiàn)o為試樣斷面積，則屈服點(diǎn)as

=Ps/Fc(MPa),MPa稱為兆帕等于N(牛頓)/mm2,(MPa=106Pa,Pa：帕斯卡=N/m2)

2.屈服強(qiáng)度(a0.2)

有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯，在測(cè)旱，有困難，囚此為了衡最材料的屈服特性，規(guī)定產(chǎn)生永久殘余塑性變形等于一

定值(一般為原長(zhǎng)度的0.2%)時(shí)的應(yīng)力，稱為條件屈服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱屈報(bào)強(qiáng)度。0.2o

3.抗拉強(qiáng)度(ob)

材粘在拉伸過程中，從開始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還

有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。設(shè)Pb為材料被拉斷前達(dá)到的最大拉力，F(xiàn)o為試樣截面面積，則抗拉強(qiáng)度ob=b/F。(MPa)。

4.伸長(zhǎng)率(6s)

材料在拉斷后，其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。

5.屈強(qiáng)比（os/ob）

鋼材的屈服點(diǎn)（屈服強(qiáng)度）與抗拉強(qiáng)度的比值，稱為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大，結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強(qiáng)比

為060.65,低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86：,

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之-o?般硬度越高，耐磨性越好。常用的

硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

⑴布氏硬度（HB）

以一定的載荷（一般3000kg）把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一?段時(shí)間，去載后，負(fù)

荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB）,單位為公斤力/mm2（N/mm2）.

（2）洛氏硬度（HR）

當(dāng)HB>450或者試樣過小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120。的金剛石圓錐體或直徑

為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分

三種不同的標(biāo)度來表示：

HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料（如硬質(zhì)合金等）。

HRB：是采用100kg教荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用手硬度較低的材料（如退火鋼、鑄鐵等）。

HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐工入腸求得的硬度，用丁硬度很高的材料（如淬火鋼等）。

⑶維氏硬度（HV）

以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136。的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維

氏硬度值（HV）

對(duì)鋼材性能產(chǎn)生影響的元素

鋼材的質(zhì)量及性能是根據(jù)需要而確定的,不同的需要.要有不同的元素含量.

：1）碳；含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差.

：2）硫；是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加工時(shí)，容易脆裂，通常叫作熱脆性.

（3）磷.：能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴(yán)重，這種現(xiàn)象叫作冷脆性.在優(yōu)質(zhì)鋼中，硫和磷

要嚴(yán)格控制.但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對(duì)改善鋼的可切削性是有利的.

：4）銹：能提高鋼的強(qiáng)度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含缽量很高的高合金鋼（高缽鋼）

具有良好的耐磨性和其它的物理性能.

：5）硅：它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能.

：6）鴇；能提高鋼的紅硬性和熱強(qiáng)性，并能提高鋼的耐磨性.

：7）輅：能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.

18）機(jī)：能細(xì)化鋼的晶粒組織，提高鋼的強(qiáng)度，韌性和耐磨性.當(dāng)它在高溫熔入奧氏體時(shí)，可增加鋼的淬透性：反

之，當(dāng)它在碳化物形態(tài)存在時(shí)，就會(huì)降低它的淬透性.

：9）相：可明顯的提高鋼的淬透性和熱強(qiáng)性，防止回火脆性，提高剩磁和嬌頑力.

：10）鈦：能細(xì)化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強(qiáng)度和韌性.在不銹鋼中，鈦能消除或減輕銀?的晶間腐蝕現(xiàn)象.

：11）鍥：能提高鋼的強(qiáng)度和韌性，提高淬透性.含量高時(shí)，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐

蝕能力.

：12）硼：當(dāng)鋼中含有微量的（0.001-0.005%）硼時(shí)，鋼的淬透性可以成倍的提高.

：13）鋁；能細(xì)化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時(shí)效.提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化性，提高鋼的

耐磨性和疲勞強(qiáng)度等.

：14）銅；它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是利磷配合使用時(shí)更為明顯.

鋼材理論重量計(jì)算方法（中冶搜索）

一、鋼材長(zhǎng)度尺寸

鋼材長(zhǎng)度尺寸是各種鋼材的最基本尺寸，是指鋼材的長(zhǎng)、寬、高、直徑、半徑、內(nèi)徑、外徑以及壁厚等長(zhǎng)度。鋼材長(zhǎng)度

的法定計(jì)量單位是米（m）、厘米（cm）、亳米（mm）。在現(xiàn)行習(xí)慣中，也有用英寸（"）表示的，但它不是法定計(jì)量單

位。

1.鋼材的范圍定尺

是芋省材料的一種有效措施。范圍運(yùn)尺就是長(zhǎng)度或長(zhǎng)乘寬不小于某種尺寸，或是長(zhǎng)度、長(zhǎng)乘寬從多少到多少的尺寸范圍

內(nèi)交貨。生產(chǎn)單位可以按此尺寸要求進(jìn)行生產(chǎn)供貨。

2.不定尺（通常長(zhǎng)度）

凡產(chǎn)品尺寸（長(zhǎng)度或?qū)挾龋跇?biāo)沱規(guī)定范圍內(nèi)，而又不要求固定尺寸的叫不定尺。不定尺長(zhǎng)度又叫通常長(zhǎng)度（通尺）。

按不定尺交貨的金屬材料，只要在規(guī)定長(zhǎng)度范圍內(nèi)交貨即可。例如，不大于25mm的普通圓鋼，其通常長(zhǎng)度規(guī)定為4-10m,

則長(zhǎng)度在此范圍內(nèi)的圓鋼都可以交貨。

3.定尺

按訂貨要求切成固定尺寸的稱為定尺。按定尺長(zhǎng)度交貨時(shí)，所交金屬材料必須具有需方在訂貨合同中指定的長(zhǎng)度。例如,

合同上注明按定尺長(zhǎng)度5m交貨，則所交貨的材料必須都是5m長(zhǎng)的，短于5m或長(zhǎng)于5m均為不合格。但實(shí)際上交貨不可

能都是5m長(zhǎng)，因此規(guī)定了允許有正偏差，而不允許有負(fù)偏差。

4.倍尺

按訂貨要求的固定尺寸切成整倍數(shù)的稱為倍尺。按倍尺長(zhǎng)度交貨時(shí)，所交金屬材料的長(zhǎng)度必須為需方在訂貨合同中指定

的長(zhǎng)度（叫單倍尺）的整數(shù)倍數(shù)（另加鋸口）。例如，需方在訂貨合同中要求單倍尺長(zhǎng)度為2m,那么，切成雙倍尺時(shí)長(zhǎng)

度即為4m,切成3倍尺時(shí)即為6m,并分別加上一■個(gè)或兩個(gè)鋸口量。鋸口量在標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定。倍尺交貨時(shí)，只允許有正偏

差，不允許出現(xiàn)負(fù)偏值。

5.短尺

長(zhǎng)度小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不定尺長(zhǎng)度下限，但不小于允許的最短長(zhǎng)度的叫短尺。例如，水、煤氣輸送鋼管標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，允許

每批有10%的（按根數(shù)計(jì)算）2-4m長(zhǎng)的短尺鋼管。4m即為不定尺長(zhǎng)度的下限，允許的最短長(zhǎng)度為2m。

6.一尺

寬度小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不定尺寬度下限，但不小于允許的最窄寬度的叫窄尺。

按窄尺交貨時(shí)，必須注意有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的窄尺比例和最窄尺。

二、鋼材長(zhǎng)度尺寸舉例

1.型鋼的長(zhǎng)度尺寸

⑴火車軌的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度有12.5m和25m兩種。

⑵惻鋼、線材、鋼絲尺寸以直徑d的亳米（mm）數(shù)標(biāo)定。

⑶方鋼尺寸以邊長(zhǎng)a的亳米（mm）數(shù)標(biāo)定。

⑷六角鋼、八角鋼尺寸以對(duì)邊距離s的亳米（mm）數(shù)標(biāo)定。

⑸扁鋼的尺寸以寬度b和厚度d的亳米（mm）數(shù)標(biāo)定.

⑹工字鋼、槽鋼的尺寸以腰高h(yuǎn)、腿寬b和腰厚d的亳米（mm）數(shù)標(biāo)定。

⑺等邊角鋼的尺寸以相等邊寬b和邊厚d的亳米（mm）數(shù)標(biāo)定。不等邊角鋼的尺寸以邊寬B、b和邊厚d的亳米（mm）

數(shù)標(biāo)定。

（8）H型鋼的尺寸以腹板高度h、翼板寬度b和腹板厚度t1、翼板厚度t2的亳米（mm）數(shù)標(biāo)定。

2.鋼板、鋼帶的長(zhǎng)度尺寸

⑴一般以鋼板的厚度d的亳米（mm）數(shù)標(biāo)定。而鋼帶則以鋼帶的寬度b和厚度d的毫米（mm）數(shù)標(biāo)定。

⑵單張鋼板有規(guī)定的不同尺寸，如熱軋鋼板有：1mm厚的鋼板，有寬度600x長(zhǎng)度2000mm；650x2000mm；700x1420

mm:750x1500mm：900x1800mm：1000x2000mm等。

3.鋼管的長(zhǎng)度尺寸

。）一般以鋼管的外徑D、內(nèi)徑和壁厚S的毫米（mm）數(shù)標(biāo)定,

⑵每種鋼管有規(guī)定的不同尺寸，如無縫鋼管外徑50mm的，壁厚有2.5-10mm的15種：或者說相同壁厚5mm的，

外徑有32-195mm的29種。又如焊接鋼管公稱口徑25mm的壁厚有3.25mm的普通鋼管和4mm的加厚鋼管。

三、鋼材重量

1.鋼材的理論重量

鋼杈的理論重量是按鋼材的公稱尺寸和密度（過去稱為比重）計(jì)算得出的重量稱之為理論重量。這與鋼材的長(zhǎng)度尺寸、

截面面積和尺寸允許偏差有直接關(guān)系。由于鋼材在制造過程中的允許偏差，因此用公式計(jì)算的理論重量與實(shí)際重量有一定出

入，所以只作為估算時(shí)的參考。

2.鋼材的實(shí)際重量

鋼材實(shí)際重量是指鋼材以實(shí)際稱量（過磅）所得的重量，稱之為實(shí)際重量。實(shí)際重量要比理論重量準(zhǔn)確。

3.鋼材重量的計(jì)算方法

⑴毛重是“凈重”的對(duì)稱，是鋼材本身和包裝材料合計(jì)的總重量。運(yùn)輸企業(yè)計(jì)算運(yùn)費(fèi)時(shí)按毛重計(jì)算。但鋼材購銷中是按凈

重計(jì)算。

⑵凈重是“毛重”的對(duì)稱。鋼材毛重減去包裝材料重量后的重量，即實(shí)際重量，稱之為凈重。在鋼材購銷中一般按凈重計(jì)

算。

⑶皮重鋼材包裝材料的重量，稱之為皮重。

⑷重量噸按鋼材毛重計(jì)算運(yùn)費(fèi)時(shí)使用的重量單位。其法定計(jì)量單位為噸（1000kg）,還有長(zhǎng)噸（英制重量單位1016.16kg）、

短噸（美制重量單位907.18kg）。

⑸計(jì)費(fèi)重量亦稱“計(jì)費(fèi)噸”或“運(yùn)費(fèi)噸”.運(yùn)輸部門收取運(yùn)費(fèi)的鋼材重量。不同的運(yùn)輸方式，有不同的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和方法。如鐵

路整車運(yùn)輸，一般以所使用的貨車標(biāo)記載重作為計(jì)費(fèi)重量。公路運(yùn)輸則是結(jié)合車輛的載重噸位收取運(yùn)費(fèi)。鐵路、公路的零擔(dān)，

則以毛重若干公斤為起碼計(jì)費(fèi)重量，不足時(shí)進(jìn)整。

四、鋼材理論重量計(jì)算

鋼材理論重量計(jì)算的計(jì)量單位為公斤（kg）。其基本公式為：

W（重量，kg）=F（斷面積mm2）xL（長(zhǎng)度，m）xp（密度，g/cm3）x1/1000

鋼的密度為：7.85g/cm3,各種摳材理論重量計(jì)算公式如下：

?角鋼:每米重量（公斤上邊寬x邊厚x0.015

?角鋼:每米重量（公斤）=0.00785x[d（邊厚）（2b（邊寬）—d（邊厚））+0.215（R（內(nèi)弧半徑）2-2r（端弧半徑＞＞）2）]

舉例：求20mmx4mm等邊角鋼的每m重量。從冶金產(chǎn)品目錄中查出4mmx20mm等邊角鋼的R為3.5,r為1.2,

則每m重量=0.00785x[4x（2x20-4）+0.215x（3.52-2x1.22）]=1.15kg＞

?不等邊角鋼海米重量（公斤）=0.00785x[d（Bv長(zhǎng)邊寬〉+bv短邊寬＞—d＜邊厚＞）+0.215（R＜內(nèi)弧半徑＞2-2r＜端弧半

徑＞2）]

舉例：求30mmx20mmx4mm不等邊角鋼的每m重量。從冶金產(chǎn)品目錄中查出30x20x4不等邊角鋼的R為3.5,r

為1.2廁每m重量=0.00785x[4x（30+20-4）+0.215x（3.52-2x1.22）]=1.46kg

?六角鋼:每米重量（公斤）=0.00785x寬度（b）x厚度（d）

舉例：對(duì)邊距離50mm的六角鋼，求每m重量。每m重量=0.006798x502=17kg

?八角鋼:每米重量（公斤）=0.0065x對(duì)邊距離（S）x對(duì)邊距離（S）

舉例：對(duì)邊距離80mm的八角鋼，求每m重量。每m0.0065x802=41.62kg

?圓鋼:每米重量（公斤）=0.00617x直徑x直徑（注:螺紋鋼和圓鋼相同）

?扁鋼:每米重量（公斤）=0.00785x厚度x邊寬

?方管:每米重量（公斤）=（邊長(zhǎng)+邊長(zhǎng)）x2x厚x0.02466

?管材:每米重量（公斤）=0.02466x壁厚x（外徑-型厚）

?鍍鋅管:每米重量（公斤）=0.02466x壁厚x（外徑-壁厚）x1.06

?板材:每米重量（公斤）=0.785x厚度

?有色金屬的板材的計(jì)算公式為：每平方米重量（公斤）=比重*厚度

?各種有色金屬的比重如下：紫銅板8.9黃銅板8.5鋅板7.2鉛板11.37鋁板2.8

?鋁花紋板：每平方米重量（公斤）=2.96★厚度

?紫銅管：每米重量（公斤）=0.02796*壁厚*（外徑-壁厚）

?黃銅管：每米重量（公斤）=0.02670*壁厚*（外徑-壁厚）

?C型鋼:（長(zhǎng)+兩個(gè)高+兩個(gè)角邊）*厚度*密度=每米重量

180*70*20*2.5的算法是180+70+70+20+20)*2.5*0.00785=每米重量

合金結(jié)構(gòu)鋼基礎(chǔ)知識(shí)介紹

合金結(jié)構(gòu)鋼是在碳素結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，加入5%以下的一種或幾種元素。鋼中加入合金元素?，苜先是提高了鋼的淬透性，保

證鋼經(jīng)過熱處理后獲得良好的綜合機(jī)械性能，具有高的強(qiáng)度和足夠的韌性。

1、眼據(jù)熱處理工藝的不同大體分為：

（1）調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼：許多重要零件如軸類、連桿、重要螺栓等，多是在承受很大的交變應(yīng)力和沖擊負(fù)荷等多種復(fù)合應(yīng)力下

工作，因此要求有較高的強(qiáng)度和韌性的綜合機(jī)械性能。為了達(dá)到上述要求，鋼件必須經(jīng)過淬火及高溫回火處理（即調(diào)質(zhì)處理），

淬火處理得馬氏體組織，然后高溫回火得到索氏體組織。調(diào)質(zhì)鋼的含碳量在0.3—0.5%之間，碳量低不易淬硬，回火后得

不到所需強(qiáng)度；碳量高則韌性低，在使用中發(fā)生脆性斷裂。

（2）表面硬化鋼：制成的零件通過某種熱片處理可以得到堅(jiān)硬耐磨的表面層和柔韌適當(dāng)?shù)男牟?。圻齒輪為了傳遞扭矩，

必須有足夠強(qiáng)度，在換擋過程中乂承受沖擊負(fù)荷，乂要求有韌性，在嚙合過程中，齒輪乂承受強(qiáng)烈的磨損而就有耐磨性因此,

齒輪應(yīng)具有整體強(qiáng)度高和“表硬內(nèi)韌”的性能。

2、按熱處理工藝，主要有：

（1）受用低碳鋼滲碳淬火：含碳量一般在0.10—0.25%之間，以保證零件心部有良好的韌性。作滲碳用的合結(jié)鋼加入V

2%'銘、＜4.5%銀、2%鎰、0.001—0.004%硼，可以提高鋼的淬透性，改善零件心部組織和性能外，還能提高滲碳層的強(qiáng)

度和塑性；有時(shí)還加入微量的鈦、帆等元素，起細(xì)化晶粒，防止?jié)B碳時(shí)發(fā)生過熱的影響。

（2）采用滲氮處理：合結(jié)鋼中含有鋁的鋼如38CrMoAL屬滲氮鋼。鋁可和氮化合形成氮化鋁，增加表面硬度和耐磨。

（3）采用碳鋼高頻感應(yīng)加熱表層淬火：合金結(jié)構(gòu)鋼按治金質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（鋼號(hào)后加“A”）：用途分為壓

力加工（熱壓力加工或冷壓力加工）和切削加工用鋼；按供應(yīng)狀態(tài)分為不熱處理、正火、退火或高溫回火。

對(duì)鋼材性能產(chǎn)生影響的元素

鋼材的質(zhì)量及性能是根據(jù)需要而確定的，不同的需要，要有不同的元素含量.

（1）碳；含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差.

（2）硫：是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加T.時(shí)，容易脆裂，通常叫作熱脆性.

（3）磷；能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴(yán)重，這種現(xiàn)象叫作冷脆性.在優(yōu)質(zhì)鋼中，硫和磷要

嚴(yán)格控制.但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對(duì)改善鋼的可切削性是有利的.

（4）缽；能提高鋼的強(qiáng)度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含鎰量很高的高合金鋼（高缽鋼）具

有良好的耐磨性和其它的物理性能.

（5）硅；它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能.

（6）鋁；能提高鋼的紅硬性和熱強(qiáng)性，并能提高鋼的耐磨性.

（了）鋁：能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.

（8）1/1；能細(xì)化鋼的晶粒組織，提高鋼的強(qiáng)度，韌性和耐磨性.當(dāng)它在高溫熔入奧氏體時(shí)，可增加鋼的淬透性；反之,

當(dāng)它在碳化物形態(tài)存在時(shí)，就會(huì)降低它的淬透性.

（9）相：可明顯的提高鋼的淬透性和熱強(qiáng)性，防止網(wǎng)火脆性，提高剩磁和嬌頑力.

（10）鈦；能細(xì)化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強(qiáng)度和韌性.在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象.

（11）鍥；能提高鋼的強(qiáng)度和韌性，提高淬透性.含量高時(shí)，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕

能力.

（12）硼；當(dāng)鋼中含有微量的（0.001-0.005%）硼時(shí)，鋼的淬透性可以成倍的提高.

（13）鋁；能細(xì)化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時(shí)效.提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化性，提高鋼的耐

磨性和疲勞強(qiáng)度等.

（14）銅；它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時(shí)更為明顯.

鍛造的種類

飛機(jī)鍛件

按重量計(jì)算，飛機(jī)上有85%左右的的構(gòu)件是鍛件。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的淞輪盤、后軸頸（空心軸）、葉片、機(jī)翼的翼梁，機(jī)身

的肋筋板、輪支架、起落架的內(nèi)外筒體等都是涉及飛機(jī)安全的重要鍛件。飛機(jī)鍛件多用高強(qiáng)度耐磨、耐飩的鋁合金、鈦合金、

銀基合金等貴重材料制造。為了節(jié)約材料和節(jié)約能源，飛機(jī)用鍛件大都采用模鍛或多向模鍛壓力機(jī)來與產(chǎn)。

汽車鍛

按重量計(jì)算，汽車上有17-19%的鍛件。一般的汽車由車身、車箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、車架、變速箱、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向

系統(tǒng)等15個(gè)部件構(gòu)成汽車鍛件的特點(diǎn)是外形復(fù)雜、重量輕、工況條件差、安全度要求高。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的曲軸、連

桿、凸輪軸、前橋所需的前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、后橋使用的半軸、半軸套管、橋箱內(nèi)的傳動(dòng)齒輪等等，無一不是有關(guān)汽車安全運(yùn)行

的保安關(guān)鍵鍛件。

柴油機(jī)鍛件

柴油機(jī)是動(dòng)力機(jī)械的一種，它常用又作發(fā)動(dòng)機(jī)。以大型柴油機(jī)為例，所用的鍛件有汽缸蓋、主軸頸、曲軸端法蘭輸出端

軸、連桿、活塞桿、活塞頭、十字頭銷軸、曲軸傳動(dòng)齒輪、齒圈、中間齒輪和染油泵體等十余種。

船用鍛件

船用鍛件分為三大類，主機(jī)鍛件、軸系鍛件和舵系鍛件。主機(jī)鍛件與柴油機(jī)鍛件一樣°軸系鍛件有推力軸、中間軸艦軸

等。舵系鍛件有舵桿、舵柱、舵銷等。

兵器鍛件

鍛件在兵器工業(yè)中占有極其重要的地位。按重量計(jì)算，在坦克中有50%是鍛件。火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾，步

兵武器中的具有膛線的槍管及三棱刺刀、火箭和潛艇深水炸彈發(fā)射裝置和固定座、核潛艇高壓冷卻器月不銹鋼閥體、炮彈、

槍彈等，都是鍛壓產(chǎn)品。除鋼鍛件以外，還用其它材料制造武器。

石油化工鍛件

鍛件在石油化工設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。如球形儲(chǔ)罐的人孔、法蘭，換熱器所需的各種管板、對(duì)焊法蘭催化裂化反應(yīng)器

的整鍛簡(jiǎn)體(壓力容器)，加氫反應(yīng)器所用的筒節(jié)，化肥設(shè)備所需的頂蓋、底蓋、封頭等均是鍛件。

礦山鍛件

按設(shè)備重量計(jì)算，礦山設(shè)備中鍛件的比重為12-24%.礦山設(shè)備有：采掘設(shè)備卷揚(yáng)設(shè)備破碎設(shè)備研磨設(shè)備洗選設(shè)備燒

結(jié)設(shè)備

核電鍛件

核電分為壓水堆和沸水堆兩類。核電站主要的大鍛件可分為壓力殼和堆內(nèi)構(gòu)件兩大類。壓力殼含：筒體法蘭、管嘴段、

管嘴、上部筒體、下部筒體、筒體過渡段、螺性等。堆內(nèi)構(gòu)件是在高溫、高壓、強(qiáng)中子幅照、硼酸水腐蝕、沖刷和水力振動(dòng)

等嚴(yán)峻條件下工作的，所以要選用18-8奧氏不銹鋼來制作。

火電鍛件

火力發(fā)電設(shè)備中有四大關(guān)鍵鍛件，即汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和護(hù)環(huán)，以及汽輪機(jī)中的葉輪與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子,

水電鍛件

水力發(fā)電站設(shè)備中的重要鍛件有水輪機(jī)大軸、水輪發(fā)電機(jī)大軸、鏡板、推力頭等。

常用化工及鋼鐵材料的密度

材將名稱密度(1(r3kg/niA3)(g/cmA3)

灰鑄鐵7.0

白匚鑄鐵7.55

可鍛鑄鐵7.3

碳鋼7.8-7.85

鑄鋼7.8

鋼材7.85

高速鋼8.3-8.7

不銹鋼、合金鋼7.9

鴇許類硬質(zhì)合金鋼14.4-14.9

鴇鈦鉆類質(zhì)合金鋼9.5-12.4

硅鋼片7.55-7.8

紫銅8.9

黃銅8.4-8.85

鑄造黃銅8.62

錫青銅8.7-8.9

無錫青銅7.5-82

軋制磷表銅8.8

冷拉青銅8.8

工業(yè)用鋁2.7

可儲(chǔ)鋁合金2.7

鋁銀合金2.7

銀8.9

鍥銅合金8.8

鋅鋁合金6.3-6.9

鑄鋅6.86

鋅板7.2

鉛板11.37

缽7.43

絡(luò)7.19

錫7.29

金19.32

銀10.5

汞13.55

鎂合金1.74

硅鋼片7.55-7.8

錫基軸承合金7.34-7.75

鉛基軸承合金9.33-10.67

杉木0.376

鐵杉、山0.48605

云南松.柏木0.588

馬尾松.榆木0.533-0.548

樺木.楠木0.61-0.625

.水曲柳0.686

柞棟（柞木）0.766

軟木0.1-0.4

膠合板0.56

刨花板0.4

竹材0.9

石墨1.9-2.3

混凝土1.8-2.45

普通粘土磚1.7

粘土耐火磚21

徒及耐火磚1.819

鎂及耐火磚2.6

鎂質(zhì)耐火磚2.8

高鈉質(zhì)耐火而專2.2-2.5

石灰石.滑石2.628

花崗石2.6-3

水泥1.2

碳化硅3.1

金鋼砂4

普通玻璃2.4-2.7

陶瓷2.3245

工業(yè)橡膠1.3-1.8

純橡膠0.93

皮革0.4-1.2

聚氯乙烯1.35-1.4

聚苯乙烯1.05-1.07

聚乙烯0.92-0.95

聚丙烯0.9-0.91

聚甲醛1.41143

氟塑料2.1-2.2

無填料的電木12

膠木板.纖維板1.3-1.4

賽璐珞1.3514

有機(jī)玻璃1.18

泡沫塑料0.2

酚醛層壓塑料1.3145

尼龍61.13-1.14

尼龍661.14-1.15

尼龍10101.04-1.06

橡膠夾布傳動(dòng)帶0.8-1.2

膠木石棉帶2.0

汽油0.66-0.75

煤油0.78-0.82

石油0.82

各類機(jī)油0.9-0.95

水(4C)1.0

大力推廣應(yīng)用H型鋼

H型鋼是斷面形狀類似于大寫拉丁字母H的一種經(jīng)濟(jì)斷面型材，又叫萬能鋼梁、寬邊（緣）工字鋼或平行邊（翼緣）

工字鋼，其不同于國內(nèi)沿用已久的翼緣較窄且內(nèi)側(cè)面傾斜的熱軋工字鋼。H型鋼的斷面形狀與普通工字鋼的的區(qū)別見圖。H

型鋼的斷面通常分成為腰部和邊部，又稱為腹板和翼緣。

H型鋼的邊部?jī)?nèi)側(cè)與外側(cè)平行或接近于平行，邊端部呈直角，由此得名平行邊工字鋼。與腰部同樣高度的普通工字鋼相

比，H型鋼的腰部厚度小，邊部寬度大，因此又叫寬邊工字鋼。由形狀特點(diǎn)所決定，H型鋼的截面模數(shù)、慣性矩及相應(yīng)的強(qiáng)

度均明顯優(yōu)于同樣單重的普通工字鋼。

實(shí)除工程中最常用的是工字形截面，但工字鋼窗度較窄、承載性能較差，而與其截面類型相似的H型鋼，截面形狀配音

更為合理、更加優(yōu)良，屬于工程應(yīng)用中較為理想的一種經(jīng)濟(jì)斷面型材產(chǎn)品。根據(jù)使用中承載的特點(diǎn)熱軋H型鋼分為梁、柱、

樁三種系列的H型鋼。在鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用方面，前者適用于鋼梁等受彎構(gòu)件，柱型系列適用于鋼柱等受壓構(gòu)件，而后者則

適用于建筑基礎(chǔ)施工。熱軋H型鋼是一種截面分配優(yōu)異、強(qiáng)重比更佳的鋼材。與普通工字鋼相比，熱軋H型鋼有以下顯著

的產(chǎn)品特點(diǎn)：

①翼緣內(nèi)外表面平行，翼緣端面平直，便于機(jī)械加工、結(jié)構(gòu)連接和安裝：

②翼緣寬、側(cè)向剛度大，其繞弱軸的慣性矩一般要大一倍以上；

③抗彎、抗壓、抗扭能力強(qiáng)，一般約增加5?10%：

④型號(hào)規(guī)格系列較工字鋼多2倍以上，極大地方便了設(shè)計(jì)選用和優(yōu)化。

H型鋼用在不同要求的金屬結(jié)構(gòu)中，不論是承受彎曲力矩、壓力負(fù)荷還是偏心負(fù)荷都顯示出它的優(yōu)越性能，可較普通工

字鋼大大提高承載能力，并且由于它的邊寬、腰薄、規(guī)格多、使用靈活，故可節(jié)約金屬10--40%。由于其邊部?jī)?nèi)側(cè)與外側(cè)平

行,，邊端呈直角，便于拼裝組合成各種構(gòu)件，從而可節(jié)約焊接和枷接工作量25%左右，能大大加快工程的建設(shè)速度，縮短

工期。

由于具有前述優(yōu)點(diǎn)，H型鋼的應(yīng)用廣泛，用途完全覆蓋普通工字鋼。主要用于：各種工業(yè)和民用建筑結(jié)構(gòu)；各種大跨度

的工業(yè)廠房和現(xiàn)代化高層建筑，尤其是地震活動(dòng)頻繁地區(qū)和高溫工作條件下的工業(yè)廠房：要求承載能刀大、截面穩(wěn)定性好、

跨度大的大型橋梁；重型設(shè)備；高速公路；艦船骨架；礦山支護(hù)；地基處理和堤壩工程；各種機(jī)械構(gòu)件。

目前我國建筑工程中仍在大量采用鋼筋碎和磚混結(jié)構(gòu)的模式，最終大量報(bào)廢的混凝土塊無法回收利用、難以分解，從長(zhǎng)

期發(fā)展看這種建筑方式對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞較大。以熱軋H型鋼作為建筑結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)材料，由于材料可完全回收重復(fù)利用，

對(duì)環(huán)境的影響極小，故熱軋H型鋼在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域享有“綠色建材”的美譽(yù)。

H型鋼結(jié)構(gòu)可有效克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重大、結(jié)構(gòu)尺寸大的缺陷，并改善結(jié)構(gòu)的延性，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。以熱軋

H型鋼為結(jié)構(gòu)主體材料的鋼結(jié)構(gòu)建筑，通過工廠化生產(chǎn)的鋼梁、鋼柱為骨架，同時(shí)配以新型輕體的保溫、隔熱、高強(qiáng)的墻體

材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)而構(gòu)成。具有強(qiáng)度高、跨度大、自重輕、抗側(cè)力性能好、結(jié)構(gòu)斷面尺寸小、施工周斯短，可提高建筑面積

利用系數(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)（上海希爾頓酒店工程設(shè)計(jì)時(shí)所作的鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)方案的技

術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果是：鋼結(jié)構(gòu)的自重比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的自重輕60%,使用面積前者比后者增加6%,施工速度前者比后者快

近50%）。

H型鋼使用中有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：

①H型鋼可使建筑等鋼結(jié)構(gòu)件重量減輕15?30%,用于橋梁上可減輕結(jié)構(gòu)件重量13?15%：

②在荷我相同的情況卜，使用H型料可節(jié)省用鋼量：

③用H型鋼建造建筑物或工程,可比采用鋼筋碎縮短一半的建設(shè)工期并減少施工對(duì)周圍環(huán)境的影響：

④建造同等面積的樓宇，用H型鋼匕用鋼筋碎能增加約6%的有效使用面積，在同樣跨度時(shí)可減少梁的高度,故同凈空高度

時(shí)可減少樓層高度,節(jié)約內(nèi)外墻工作量約3%：

⑤H型鋼可剖分、切割組裝加工成T形鋼及蜂窩梁，用其替代工、角、槽等普通型鋼制作屋架、支撐等構(gòu)件可節(jié)省很多

材料，減輕結(jié)構(gòu)重量：

?H型鋼的抗動(dòng)載性能大大高于焊接H型鋼和鋼筋硅，其抗震性及抗臺(tái)風(fēng)性極好，更適合用來建造高層建筑、工業(yè)廠房和大

跨度橋梁等；

⑦熱軋H型鋼由萬能軋機(jī)軋制成型，截面尺寸準(zhǔn)確、平直，比焊接H型鋼少了焊接、校正工序，可節(jié)約成本費(fèi)用約15?

30%e

因而H型鋼作為鋼結(jié)構(gòu)主體材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已被業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為是今后的發(fā)展趨勢(shì)。

H型鋼的產(chǎn)品規(guī)格很多，有如下幾種分類：

①按產(chǎn)品邊寬分為寬邊、中邊和窄邊H型鋼。寬邊H型鋼的邊寬b大于或等于腰高h(yuǎn),中邊H型鋼的邊寬b大于或等于

腰高h(yuǎn)的1/2,窄邊H型鋼的邊寬b等于或小于腰高h(yuǎn)的1/2o

②按用途分為H型鋼梁、H型鋼柱、H型鋼樁、厚邊H型鋼梁。有時(shí)將平行腿槽鋼和平行邊丁字鋼也列入H型鋼。一般

以窄邊H型鋼作為梁材，寬邊H型鋼作為柱材。故又有梁型H型鋼和柱型H型鋼之稱。

③按生產(chǎn)方式分為焊接H型鋼和軋制H型鋼。

④按尺寸規(guī)格分為大、中、小號(hào)H型鋼。通常將腰高在700mm以上的產(chǎn)品稱為大號(hào)、腰高在300-700mm的產(chǎn)品稱為

中號(hào)、腰高小于300mm的產(chǎn)品稱為小號(hào)。

國際上H型鋼的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分為英制系統(tǒng)和公制系統(tǒng)兩大類。美、英等國采用英制，中國、日本、德國和俄羅斯等國采用

公制。盡管英制和公制采用的計(jì)量單位不同，但對(duì)H型鋼大都使用四個(gè)尺寸表示它們的規(guī)格，即腰高h(yuǎn)、腰厚d、邊寬b和

邊厚t。各國對(duì)H型鋼尺寸規(guī)格大小的表示方法不同，但所生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸規(guī)格范圍及尺寸公差相差不大。

H型鋼有熱軋成型及焊接組合成型兩種生產(chǎn)方式。焊接H型鋼是將厚度合適的帶鋼裁成合適的寬度，在連續(xù)式焊接機(jī)組

上將邊部和腰部焊接在一起。焊接H型鋼有金屬消耗大、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益低、不易保證產(chǎn)品性能均勻等缺點(diǎn)。因此，H型

鋼生產(chǎn)以軋制方式為主。H型鋼和普通工字鋼在軋制上的主要區(qū)別是，后者可以在兩輯孔型中軋制，前者需要在萬能孔型中

軋制。采用近終形連鑄異型坯、通過四輻萬能軋制工藝生產(chǎn)的熱軋H型鋼具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、低成本等顯著特點(diǎn)，在

提高鋼鈦材料質(zhì)量、提升使用經(jīng)濟(jì)效益方面具備巨大的優(yōu)越性。

長(zhǎng)期以來，H型鋼產(chǎn)品一直維持變規(guī)格時(shí)腹板內(nèi)寬保持恒定的生產(chǎn)方式。近來，日本開發(fā)了外寬尺寸一定的H型鋼，更

加方便了鋼結(jié)構(gòu)件的連接。另外，輕型薄壁H型鋼和一些特殊斷面形狀的H型鋼也受到市場(chǎng)的青睞。在鋼種上，除了一般

結(jié)構(gòu)用H型鋼外，還開發(fā)了耐候、高強(qiáng)度焊接、不銹鋼、防火、涂層H型鋼等?？梢哉f：隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，H型鋼花

色品種和規(guī)格不斷增長(zhǎng)，質(zhì)量更加優(yōu)良。

大力推廣應(yīng)用H型鋼，替代普通工字鋼，可以節(jié)約鋼材的使用量，其重點(diǎn)技術(shù)是采用萬能軋機(jī)。

大力推廣應(yīng)用H型鋼

H型鋼是斷面形狀類似于大寫拉丁字母H的一種經(jīng)濟(jì)斷面型材，又叫萬能鋼梁、寬邊（緣）工字鋼或平行邊（翼緣）

工字鋼，其不同于國內(nèi)沿用已久的翼緣較窄且內(nèi)側(cè)面傾斜的熱軋工字鋼。H型鋼的斷面形狀與普通工字鋼的的區(qū)別見圖。H

型鋼的斷面通常分成為腰部和邊部，又稱為腹板和翼緣。

H型鋼的邊部?jī)?nèi)側(cè)與外側(cè)平行或接近于平行，邊端部呈直角，由此得名平行邊工字鋼。與腰部同樣高度的普通工字鋼相

比，H型鋼的腰部厚度小，邊部寬度大，因此又叫寬邊工字鋼。由形狀特點(diǎn)所決定，H型鋼的截面模數(shù)、慣性矩及相應(yīng)的強(qiáng)

度均明顯優(yōu)于同樣單重的普通工字鋼。

實(shí)際工程中最常用的是工字形截面，但工字鋼寬度較窄、承載性能較差，而與其截面類型相似的II型鋼，截面形狀配置

更為合理、更加優(yōu)良，屬f工程應(yīng)用中較為理想的一種經(jīng)濟(jì)斷面型材產(chǎn)品。根據(jù)使用中承我的特點(diǎn)熱軋H型鋼分為梁、柱、

樁三種系列的H型鋼。在鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用方面，前者適用于鋼梁等受彎構(gòu)件，柱型系列適用于鋼柱等受壓構(gòu)件，而后者則

適用于建筑基礎(chǔ)施工。熱軋H型鋼是一種截面分配優(yōu)異、強(qiáng)重比更佳的鋼材。與普通工字鋼相比，熱軋H型鋼有以下顯著

的產(chǎn)品特點(diǎn)：

①翼緣內(nèi)外表面平行，翼緣端面平直，便于機(jī)械加工、結(jié)構(gòu)連接和安裝；

②翼緣寬、側(cè)向剛度大，其繞弱軸的慣性矩一般要大一倍以上：

③抗彎、抗壓、抗扭能力強(qiáng)，一般約增加5?10%；

④型號(hào)規(guī)格系列較工字鋼多2倍以上，極大地方便了設(shè)計(jì)選用和優(yōu)化。

H型鋼用在不同要求的金屬結(jié)構(gòu)中，不論是承受穹曲力矩、壓力負(fù)荷還是偏心負(fù)荷都顯示出它的優(yōu)越性能，可較普通工

字鋼大大提高承載能力，并且由于它的邊寬、腰薄、規(guī)格多、使用靈活，故可節(jié)約金屬10--40%。由于其邊部?jī)?nèi)側(cè)與外側(cè)平

行，邊端早.直角，便于拼裝組合成各種構(gòu)件，從而可節(jié)約焊接和鉀接工作量25%左右，能大大加快工程的建設(shè)速度，縮短

工期。

由于具有前述優(yōu)點(diǎn)，H型鋼的應(yīng)用廣泛，用途完全覆蓋普通工字鋼。主要用于：各種工業(yè)和民用建筑結(jié)構(gòu)；各種大跨度

的工業(yè)廠房和現(xiàn)代化高層建筑，尤其是地震活動(dòng)頻繁地區(qū)和高溫工作條件下的工業(yè)廠房：要求承載能刀大、截面穩(wěn)定性好、

跨度大的大型橋梁；重型設(shè)備；高速公路；艦船骨架；礦山支護(hù)；地基處理和堤壩工程；各種機(jī)械構(gòu)件。

目前我國建筑工程中仍在大量采用釧筋碎和磚混結(jié)構(gòu)的模式，最終大量報(bào)廢的混凝土塊無法回收利用、難以分解，從長(zhǎng)

期發(fā)展看這種建筑方式對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞較大。以熱軋H型鋼作為建筑結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)材料，由于材料可完全回收重復(fù)利用，

對(duì)壞慌的影響極小，故熱軋H型鋼在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域享有“綠色建材”的美譽(yù).

H型鋼結(jié)構(gòu)可有效克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重大、結(jié)構(gòu)尺寸大的缺陷，并改善結(jié)構(gòu)的延性，提高結(jié)構(gòu)的抗宸性能。以熱軋

H型鋼為結(jié)構(gòu)主體材料的鋼結(jié)構(gòu)建筑，通過工廠化生產(chǎn)的鋼梁