土木工程材料建筑钢材.docx

第6章 建筑钢材本章导学学习目的：钢材是现代土木工程中重要的结构材料，通过本章的学习重点掌握钢材的分类和重要性能，为钢结构和钢筋混凝土结构设计打下基础。教学要求：结合钢材实际性能，讲解钢材的化学组成、晶体结构对其性能的影响；结合工程实际重点讲解钢材的主要性能指标和钢材的分类及适用场合。金属材料是一种或两种以上的金属元素或金属与某些非金属元素组成的合金的总称。其特征是不透明、有光泽、比重大、具有较大的延展性、易于加工、导热和导电性能良好，常温下为固态结晶体。 金属材料还具有强度高，弹性模量大，组织均匀密实，可制成各种铸件和型材，能焊接或铆接，便于装配和机械化施工等优点。因此金属材料不仅是经济建设各部门广泛使用的材料，也是重要的建筑材料之一。尤其近年来，高层、大跨度结构迅速发展，金属材料在建筑工程中的应用将会越来越多。 金属材科一般分为黑色金属和有色金屑两大类。黑色金属是以铁元素为主要成分的铁金属及其合金，钢和铁是铁碳合金，钢的含碳量在2以下，在建筑中应用最多。有色金素是除黑色金属以外的其它金属，如铝、铅、锌、铜、锡等金属及其合金，其中铝合金是一种重要的轻质结构材料。 本章将介绍钢材的冶炼、分类、化学组成、晶体结构、型钢的分类等知识内容，着重讲解建筑钢材的物理力学性能和建筑钢材的冷、热加工方法。6.1钢材的冶炼与分类6.1.1钢材的冶炼铁元素在地壳中占4.7，通常以化合物的形式存在于铁矿石中，主要的铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、褐铁矿（Fe2O32Fe(OH)3）和黄铁矿(FeS2)。（一）把铁矿石、焦炭、石灰石(助熔剂)按一定比例装入高炉中，在炉内高温条件下，焦炭中的碳与矿石中的氧化铁发生化学反应，将矿石中的铁还原出来，生成的一氧化碳和二氧化碳由炉顶排出，使矿石中的铁和氧分离。其化学反应式如下： 通过这种冶炼得到的铁中，仍含有较多的碳和其它杂质，故性能既硬又脆，影响使用，此过程称为炼铁。（二）将铁在炼钢炉中进一步熔炼，并供给足够的氧气，通过炉内的高温氧化作用，部分碳被氧化成一氧化碳气体而逸出，其它杂质则形成氧化物进入炉渣中除去，这样可得到含碳量合乎要求的产品，即为钢，此过程称为炼钢。钢在强度、韧性等性质方面都较铁有了较大幅度提高，在土木工程中，大量使用的都是钢材。6.1.2钢材的分类钢材的种类很多，性质各异，分类方法也有很多：1 按冶炼设备分类按冶炼设备不同，钢分为转炉钢、平炉钢和电炉钢三大类。(1)转炉钢根据风口位置分底吹、顶吹、侧吹三种；根据所鼓风的不同分空气转炉和氧气转炉；转炉又因它们炉衬材料的不同分为酸性转炉和碱性转炉，凡以硅砂作炉衬耐火材料的为酸性，凡以镁砂和白云石作炉衬耐火材料并加石灰石熔炼的为碱性。在质量上酸性转炉钢较好，但对生铁的含硫、磷杂质要求严格，成本较高。(2)平炉钢利用火馅的氧化作用除去杂质。平炉也分酸性和碱性两种。平炉钢质量较好。(3)电炉钢分电弧炉、感应炉、电渣炉三种。系利用电热冶炼，温度高，易控制，钢的质量最好，但成本高，多炼制合金钢。电炉也分酸性和碱性两种。建筑用钢主要采用空气转炉法、氧气转炉法、平炉法三种方法炼制。2. 按脱氧程度分类 在炼钢过程中，为了除去碳和杂质必须供给足够的氧气，这也使钢液中一部分金属铁被氧化，使钢的质量降低。为使氧化铁重新还原成金属铁，通常在冶炼后期，需加入硅铁、锰铁或铝锭等脱氧剂，进行精炼。按脱氧程度不同，可将钢分为：沸腾钢：是脱氧不完全的钢。浇铸后，在冷却凝固过程中，钢液中残留的氧化亚铁与碳化合后，生成的一氧化碳气体大量外逸，造成钢液激烈“沸腾”，故称沸腾钢。这种钢的成分分布不均，密实度较差，因而影响钢的质量，但其成本较低，可广泛用于一般建筑结构中。镇静钢：是脱氧完全的钢。注入锭模冷却凝固时，钢液比较纯净，液面平静。镇静钢的质量优于沸腾钢，但成本较高，故只用于承受冲击荷载或其它重要的结构中。半镇静钢：其脱氧程度和材质介于上述两种钢之间。3. 按化学成分分类(1)碳素钢合碳量不大于1.35，含锰量不大于1.2，含硅量不大于0.4，有少量硫、磷杂质的铁碳合金，在钢的化学成分中，碳元素对钢的性能起主要作用，而其它元素如硅、锰、硫、磷等因含量不多，不起决定性作用。根据含碳量多少，碳素钢可分为：低碳钢含碳量0.25以下，性质软韧，易加工，但不能淬火和退火，是建筑工程的主要用钢。中碳钢含碳量0.250.6性质较硬，可淬火、退火，多用于机械部件。高碳钢含碳量大于0.6性质很硬，可淬火、迟火是一般工具的主要用钢。根据钢中磷、硫等杂质元素的含量不同，碳素钢可分为：普通碳素钢其中磷的含量不大于0.0450.085，硫的含量不大于0.0550.065；优质碳素钢其中磷、硫的含量均不大于：0.040；高级优质碳素铜其中硫和磷含量分则不大于0.030和0.035。(2)合金钢在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，以使钢材获得某些特殊性能。根据合金元素的含量分：低合金钢合金元素总含量一般小于3.5；中合金钢合金元素总含量一般在3.510之间高合金钢合金元素总含量大于10。4. 按用途分(1)结构钢根据化学成分不同分为碳素结构钢和合金结构钢。a碳素结构钢分碳素结构钢(又叫普通碳素结构钢)和优质碳素结构钢两类。(a)普通碳素结构钢最高含碳量不超过0.38。这是建筑工程中的基本钢种，产品有圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、钢板、钢筋等。主要用于建筑工程结构。(b)优质碳素结构钢比普通碳素结构钢杂质含量少，具有较好的综合性能。广泛用作机械制造、工具、弹簧等。优质碳素结构钢按使用加工方法不同分为：压力加工用钢(热压力加工、顶锻、冷拔)和切削加工用钢。b合金结构钢分普通低合金结构钢和合金结构钢两类。(a)普通低合金结构钢也称低合金结构钢，是在普通碳素钢基础上加入少量合金元素而成，具有高强度，高韧性和可焊性。这也是工程中大量使用的结构钢种，主要是钢筋、钢板等。(b)合金结构钢此类钢品种繁多，包括合金弹簧钢、滚珠轴承钢、各种锰钢、铬钢、镍钢、硼钢等，主要用于机械和设备的制造等。工程上有时少量的用作机械维修和结构件。（2）工具钢根据化学成分不同分碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢，广泛用于各种刃具、模具、量具等。a碳素工具钢通常含碳量0.651.35，并根据硫、磷含量分优质和高级优质两种，每种分8个钢号。工程中凿岩用钢钎和部分中空钢钎杆，是碳素工具钢制品。b合金工具钢通常因要求硬度大，耐磨、热处理变形小和可以在较高温度下工作的热硬性而含碳量较高。合金工具钢分量具、刃具用钢，耐冲击工具用钢，冷作模具钢，热作模具钢等。c高速工具钢(锋钢)系高合金钢，质量优于一般，但价格较贵，主要用于钻头、刃具等。（3）特殊性能钢多为高合金钢，主要有不锈钢、耐热钢、抗磨钢、电工硅钢等。（4）专门用途钢分有碳素钢和合金钢两种。主要有钢筋钢、桥梁钢、钢轨钢、锅炉钢、矿用钢、船用钢等。a钢筋钢主要为低合金钢，轧制钢筋混凝土用带肋钢筋。b桥梁钢因要承受一定强度和较高冲击韧性，一般必须用镇静钢轧成。桥梁钢有碳素钢和普通低合金钢钢种。c钢轨钢钢轨钢分重轨钢和轻轨钢，由于钢轨的受力情况十分复杂，故重轨全以镇静钢轧制，轻轨以镇静钢和半镇静钢轧制。钢材的分类见表6.1.3钢材品牌标号表示方法钢材品牌号的命名，采用汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字相接合的方法表示。汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表该产品名称的汉字的汉语拼音中选取，原则上取第一个字母，当与另一产品所取字母重复时，改取第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字的汉语拼音的第一个字母。采用的汉语拼音字母原则上只取一个，一般不超过两个。 钢材种类代表汉字及符号牌号举例说明汉字 符号碳素结构钢屈QQ195-F、Q215-A.FQ-235A.b、Q235-BQ-235A.F、Q-255A、Q-275碳素结构钢牌号由代表屈服点的字母（Q）、屈服点强度数值、质量等级符号、脱氧方法符号，四个部分按顺序组成。其中：质量等级符号为：A、B、C、D脱氧方法符号为：F一一沸腾钢b半镇静钢Z镇静钢(不表示)，TZ特殊镇静钢(不表示)。优质碳素结构钢普通含锰量优质碳素结构钢80F、30、45、20A、10b 优质碳素结构钢，采用阿拉伯数字或阿拉伯数字与化学元素符号表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)。牌号尾部符号与上表相同较高含锰量的优质碳素结构钢在阿拉伯数字后标出锰元素符号，例如：平均含碳量为0.50、含锰量为0.70%1.0的镇静钢，其牌号表示为“50Mn。高级优质碳意结构钢，在牌号尾部加符号“A”。较高含锰量优质碳素结构钢40Mn、50Mn、70Mn 碳素工具钢 普通含锰量碳素工具钢碳 T T7、T12A、T9 碳素工具钢，采用符号和阿拉伯数字或阿拉伯数字加化学元素符号表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计)。普通含锰量碳素工具钢，在符号“T”后为阿拉伯数字。较高含锰量碳素工具钢，在符号T和阿拉伯数字后标出锰元素符号。高级优质碳素工具钢，在牌号尾部加符号“A”。较高含锰量碳素工具钢 T8Mn 焊接用钢焊接用碳素结构钢 焊HH08、H08MnA焊接用钢及合金结构钢，在钢及合金牌号头部加H，其余与上相同焊接用钢及合金结构钢H08MnA2Si6.1.4土木工程常用钢材1碳素结构钢适用范围：碳素结构钢是碳素钢中的一大类。它为一般结构和工程用钢，适合生产各种型钢、钢筋和钢丝等，产品可供焊接、铆接、栓接构件用。2 优质碳素结构钢适用范围：含碳量小于0.8，含有较少量的有害杂质，并较碳素结构钢具有更优性能的钢种，一般可经过热处理来提高其机械性能。钢材按加工方法可分压力加工用钢和切削加工用钢两类。建筑工程上常用优质碳素钢，制作钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力钢具等。3 低合金结构钢适用范围：低合金钢是在普通钢种内加入微量合金元素，但硫、磷杂质的含量保持普通钢的水平，而具有较好的综合力学性能。与相同规格普通碳素钢相比，如果强度相同，采用低合金钢可节约钢材2025。主要用于桥梁、建筑钢筋、重轨和轻轨等方面。4 桥梁建筑用热轧碳素钢适用范围：桥梁建筑用热轧碳素钢是适用于桥梁建筑的专用钢种，适合于生产钢板和型钢，产品可供焊接和铆接的桥梁结构用。5 耐侯钢耐侯钢也称耐大气腐蚀钢，是在钢中加入少量合金元素，如Cu、Cr、Ni、Mo、Nb、Ti、Zr、V等，使其在金属基体表面形成保护层，提高钢材的耐候性能。适合于生产热轧、冷轧的钢板和型钢，产品适用于车辆、建筑、塔架和其他结构的用材，可制做螺栓连接、铆接和焊接的结构件。常用有高耐候性结构钢和焊接结构用耐侯钢等。6.2钢材的化学组成与金相结构6.2.1钢材的化学组成（一）碳对碳钢性能的影响钢材的性能主要决定于其中的化学成分。钢的化学成分主要是铁和碳，此外还有少量的硅、锰、磷、硫、氧、氮等杂质元素，这些元素的存在对钢材性能有不同的影响，其中碳的影响最大。碳是钢中除铁之外含量最多的元素，对钢材的性能有非常明显的影响，从图6-2中可以看出，在一定范围内，钢材的硬度和强度随含碳的增加而提高。钢材的塑性、韧性和冷弯性能随含碳量的增加而下降。当含碳量增至0.8时，强度最大，但当含碳量超过0.8以后，强度反而下降。钢里的碳一部分溶入铁中成为固溶体，另一部分则与铁化合成渗碳体。从铁碳合金状态图中，可以看出碳的含量变化时，碳钢中组织变化的情况。总的看来，碳钢是由硬度低、理性好的铁素体和硬而脆的渗碳体组成的混合物。因此碳铜的抗拉强度及硬度，随含碳量增加而直线增加，塑性则下降。碳之所以影响钢的机械性能，不仅与渗联体本身的硬脆性有关，还与渗联体和铁素体之间晶体界面上晶格受到严重歪扭有关。渗碳体与铁素体的晶界面既能阻碍塑性好的铁素体滑移，又能造成碳钢的微小裂纹，如图63。所以随着渗碳体总量的增加也增加了它与铁素体的晶界面，因此铁素体的变形抗力增大，塑性变形能力减小，即造成碳钢的强度和硬度增加，而塑性和韧性降低。（二）其它元素对碳钢性能的影响硅、锰作为脱氧剂加入钢水中，它们都能从钢水的FeO中夺取氧，生成氧化物以降低钢中的含氧量。硅的氧化物与钢水中碱性氧化物能进一步形成硅酸盐，反应式如下：Mn十FeOMnO十FeSi02十CaOCaSi03或SiO2十Fe203十CCO十Fe2SiO4 生成的硅酸盐和氧化物飘浮在炉渣中，增加了钢体的致密性。如果在钢液浇注过程中，硅酸盐杂质来不及浮入渣中，而留在钢体内，则在凝固时易集中在晶界处，使钢材在压力加工时易变形或碎裂，降低钢的机械强度。 硅在一般碳素钢中含量为0.10.4，硅的脱氧能力较锰还强。硅溶入铁素体可提高钢的强度和硬度。但由于硅在碳钢中的含量很低，因此这一效果并不明显。若作为合金元素加入钢中，使含量提高到1.01.2时，钢材的抗拉强度可提高1520，但塑性和韧性明显下降，焊接性能变差，并增加钢材的冷脆性。 锰在一般碳素钢中的含量为0.250.8。钢中含锰量在0.8以下时，锰对钢的性能影响不显著。若将锰作为合金元素加入钢中，使钢中锰的含量提高到0.81.2或者更高，就成为力学性能优于一般碳钢的锰钢。但当锰含量大于1.0时，会降低钢材的耐腐蚀和焊接性能。 磷溶入铁素体时，可使钢的强度、硬度增加，并显著降低其塑性和韧性。当钢中含磷量达0.3时，钢完全变脆，冲击韧性接近于零，这种现象称为冷脆性。虽然钢中的磷很难达到这个数量，但钢中的磷在结晶时极易偏析，使其局部地区达到较高的磷含量而变脆，冷脆性使钢材不宜在低温条件下工作。因此在各种质量钢中，都严格规定了磷的允许含量范围，普通碳素钢中的含磷量不得超过0.045。磷能使钢材生冷脆性，但它也能有效地改善钢的切削加工性性，因此在易削钢中还要提高磷的含量。 硫不溶于铁素体，而与铁化合成FeS。FeS与Fe在985时形成共晶体。这些低熔点共晶体在结晶时，总是分布在晶界处，在1000以上热加工时，由于共晶体熔化，使钢材产生裂纹。这种现象称为热脆性。因此在各种质量的钢中也都规定了硫的允许含量范围，要求在0.055以下。钢水中加入锰可削弱硫的有害作用，因为锰可以从FeS中夺取硫。反应式如下；Mn十FeSMnS十FeMns在1620熔化，而在钢的热加工温度范围(8001200)内，MnS有较好的塑性，因此不会影响钢材的热加工性能。 氮、氧、氢等杂质主要是在炼钢过程中由于吸收空气而造成的。当钢水凝固时，它们或以原子状态固镕于铁素体中，或以与其它元素生成的化合物(氮化物、氧化物、氢化物等)形式存在于钢中。氮若以原于状态固镕于铁素体中时，则会引起钢的强度和硬度增加，而韧性急剧下降。若在钢中加入适当金属铝，则氮和铝可生成氮化铝(AlN)而脱氮。氮化铝如果以分散的微粒分布在钢中，则能控制钢的晶粒大小，能增强钢的韧性、塑性、耐磨性等；如果以聚集状态出现，则会使钢的机械性能产生方向性，使耐磨性显著降低。 经过用Mg、Al、Si等元素脱氧后的钢中仍含有极少量的氧，这些氧通常以A12O3、FeO、MnO、SiO2以及硅酸盐等形式存在于钢中。这些氧化物在钢经锻压后，一般以链状或条状分布于钢中，尤其容易分布在晶界处，这时会降低钢的塑性及韧性，使用时，可能造成工件突然断裂。 钢中的氢是极有害的气体，它以原于状态溶解于钢中。在热轧、锻后冷却到200左右时，原子氢就聚集成分子状态而出现在钢的内部，由氢气所产生的压力可把钢从内部胀裂，形成几乎是圆圈状的平坦的断裂面，即所谓的“白点”。尤其是某些合金钢，如锰钢、镍钢、镍铬钢等，对白点特别敏感。这就耍求在冶炼方面采取措施，如控制氢的含量在百万分之1.5以下或对钢水进行真空处理，都能有效地脱氢(或其它气体)；或控制锻轧后的冷却方式来防止白点的发生，以避免工件的碎裂。（三）铁碳合金的三种晶相和三种基本组织铁碳合金同纯铁一样具有结晶构造，但较纯铁更为复杂。所谓晶相就是指化学成分均一、晶体结构相同的而与周围环境有明显物理界面的均匀部分。铁碳合金的晶体结构和显微组织总的可分为下述三种类型、三种基本组织。1、固熔体：铁与碳在液态下相互作用形成液态溶液，凝固时由于碳原子半径很小(0.77埃)，可以溶入Fe或Fe的晶格间隙而又保持铁的晶格类型不变。这种合金结构叫做固熔体。即一种组元以原子(或正离子)形式溶解在另一组元中而形成的固态溶液。在铁碳合金中，碳溶入Fe中所组成的固溶体称为铁素体，以符号“F”表示，碳溶入Fe中组成的固镕体称为奥氏体，以符号“A”表示。铁素体的性能与纯铁相似。含碳量很低，塑性较大、强度和硬度不大。奥氏体只存在于高温，这是因为Fe只存在于高温而决定的。它有很好曲可塑性。所以铁碳合金可在高温下锻打成型。铁素体和奥氏体各自成一相。奥氏体是铁碳合金中的一种基本组织。2、化合物：在铁碳合金中，铁和碳的化合物（组成为Fe3C）称为渗碳体，以符号“Cm”表示。它的含碳量为6.67，Fe3C具有独特的结构，原子排列极复杂。它的熔点是1600左右，它质脆而硬，塑性小。工业上不单独使用它。它也是铁碳合金中的一种基本组织。3、机械混合物：在钢中，渗碳体经常与铁素体相间存在，形成一种机械混合物，称为珠光体，以符号“P”表示。此组织特征是层片状，象指纹一样，腐蚀后用肉眼直接观看，有珍珠光泽，故名珠光体。它有一定的强度、硬度和塑性，是钢和铸铁中一种常见组织。此外，钢水在急剧冷却条件下，钢中的高温奥氏体不能转变为铁素体、珠光体或渗碳从而形成一种极硬的组织，称为马氏体，它的显微组织呈针状。是种性质极硬的组织。6.2.2铁碳合金的相图图64中纵坐标表示温度，横坐标表示合金的组成，向右表示碳的重量百分数增加。图的左端相当于纯铁，右端相当于含碳量为6.67的渗碳体。当含碳量低于0.006是纯铁，超过6.67时，合金性能特别脆，工业上没有实用价值，所以不去研究它。这个图形上的每一条线和线的交点，都表示各成分的合金组织状态发生变化的温度，由这些所构成的每个区域则表示某一组织合金存在的温度与成分范围。 图64中A点和D点分别为纯铁和渗碳体的熔点，相应为1535和1600。 ABCD线称为液相线。在此线以上，各种成分的铁碳合金(碳钢、生铁)完全处于溶液状态，即为液态，所以称为液相线。当温度下降至这条线上，溶液中开始析出晶体，沿AB线析出铁素体(高温时碳溶入Fe中形成的固溶体，也称高温铁素体)，沿BC线析出奥氏体，沿CD线析出渗碳体，因此液相线就是液态合金开始结晶的温度线。从线的斜度可以看到随着含碳量的逐渐增加，液体开始结晶的温度由纯铁的1535，逐渐降至含碳为4.3的1130，然后又升高至纯Fe3C的1600。 AHJECFD线称为固相线。在此线以下，各种成分的铁碳合金全部处于固体状态，所以称固相线。固相分别处于三种晶体状态，即铁素体、奥氏体和渗碳体。因此固相线就是液态合金结晶终了的温度线。从线的斜度可以看出，随着合碳量增加、铁碳合金开始熔化的温度逐渐降低，当含碳量超过2.0以后，在1130就开始熔化。 E点是钢和生铁的分界点，E点左边的合金(含碳量2.0)称为钢；E点右边的合金(含碳量2.0)称为生铁。6.3钢材的物理力学性能6.3.1强度建筑用钢主要是以承受拉力、压力、弯曲、冲击等外力的作用，在这些力的作用下，既要有一定的强度和硬度，也要有一定的塑性和韧性。建筑用钢的强度指标，通常用抗拉屈服强度s和抗拉极限强度b表示。现用低碳钢拉伸时的应力与应变曲线图来阐明。低碳钢受拉时，应力和应变的关系可图65表示。 将钢筋试件放置在材料试验机的上下夹具中；加荷裁直至拉断。在加荷过程中，钢筋将随着荷载的加大而发生变形，从拉伸曲线可以看到，低碳钢的受拉变形有四个阶段：（一）弹性阶段：在开始时，OA为一直线，说明应力与应变成正比关系。对应于A点的应力称为 比例极限。超过A点后，呈微弯的曲线AB，但在B点以内，如果卸去荷裁，试件仍能恢复原来的长度。在B点以内的变形称为弹性交形，OB阶段称为弹性阶段。对应于B点的应力称为弹性极限。弹性极限与比例极限十分接近，可近似地认为两者相等，均以P表示。在弹性阶段内，与成正比关系： 。对于同一种钢，E是一个常量，称为弹性模量，普通碳素钢弹性模量E200210MPa。（二）屈服阶段：当应力超过某一点后，拉伸曲线呈接近水平的锯齿线，这时应变急剧增加，应力却在很小的范围内上下波动，称为屈服阶段。B1是这一阶段的最高点，称为屈服上限，B2是这一阶段的最低点，与之对应的应力，称为屈服极限，由于B2点比较稳定，且较容易测量，故一般以B2点的应力作为屈服强度(亦称屈服点)，以s表示。当某些钢材(如 高强度钢筋或钢丝)屈服现象不明显时，常以发生残余塑性应变为0.2时的应力作为屈服强度，称为条件屈服点，以0.2表示。也称屈服强度或屈服点，低碳钢有明显的屈服点，硬钢则无明显的屈服点，硬钢的屈服点以试件在拉伸过程中，标距的残余伸长率达到0.2时的应力来确定。（三）强化阶段：当试件屈服到一定程度后，由于内部组织变化需要继续增大荷裁，才能继续增大变形，又形成一段上升面曲线，即进入强化阶段。直到达到曲线的最高点，与C对应的最高应力称为强度极限，又称抗拉强度。（四）颈缩阶段：当试件应力超过C点后，试件继续伸长(应变增大)，但应力逐渐下降，曲线进入下降阶段。此时，试件某一断面处逐渐缩小(颈缩)，直至断裂。试件断裂后，其总伸长值与原标距之比值称为伸长率，以表示，并以5和10，分别表示原标距为5厘米(短试件)和10厘米(长试件)的伸长率。 在结构设计中，要求构件在弹性范围内工作，即使少量的塑性变形也应力求避免，所以规 定以钢材的屈服强度作为设计应力的依据。抗拉强度在结构设计中不能直接使用，但为保证建筑结构的正常使用对钢结构和钢筋混凝土结构所用钢材，不仅希望具有较高的屈服强度，而且应具有一定的屈强比(sb)。屈强比愈小，反映当钢材使用中受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，愈安全，不易因局部突然超载而发生破坏。但屈强比太小，钢材的强度不能充分发挥，用钢量多，不经济。一般屈强比值最好保持在0.600.75之间。6.3.2塑性钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。在工程应用中钢材的塑性指标通常用仲长率和断面收缩率表示。1 伸长率伸长率是钢材发生断裂时所能承受的永久变形的能力。试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为伸长率。伸长率()以表示，并按下式计算：(6-1)式中：L1试件拉断后标距部分的长度(mm)；L0试件的原标距长度(mm)；n长或短试件的标志。例如对长试件，n10，表示为10；对短试件，n5表示为5。2. 断面收缩率断面收缩率是试件拉断后，缩颈处横断面积的最大缩减量占横截面积的百分率。断面收缩率()以表示，并按下式计算：式中：A0试样的原横截面积(mm2)；A1试样裂断(缩须)处的横截面积(mm2)3. 强化阶段：当试件屈服到一定程度后，由于内部组织变化需要继续增大荷裁，才能继续增大变形，又形成一段上升面曲线，即进入强化阶段。直到达到曲线的最高点，与C对应的最高应力称为强度极限，又称抗拉强度。4. 颈缩阶段：当试件应力超过C点后，试件继续伸长(应变增大)，但应力逐渐下降，曲线进入下降阶段。此时，试件某一断面处逐渐缩小(颈缩)，直至断裂。试件断裂后，其总伸长值与原标距之比值称为伸长率，以表示，并以5和10，分别表示原标距为5厘米(短试件)和10厘米(长试件)的伸长率。在结构设计中，要求构件在弹性范围内工作，即使少量的塑性变形也应力求避免，所以规定以钢材的屈服强度作为设计应力的依据。抗拉强度在结构设计中不能直接使用，但为保证建筑结构的正常使用对钢结构和钢筋混凝土结构所用钢材，不仅希望具有较高的屈服强度，而且应具有一定的屈强比(sb)。屈强比愈小，反映当钢材使用中受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，愈安全，不易因局部突然超载而发生破坏。但屈强比太小，钢材的强度不能充分发挥，用钢量多，不经济。一般屈强比值最好保持在0.600.75之间。6.3.3冷弯性能/冲击韧性（一）冷弯性能钢材的冷弯性能，是指它在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能，钢筋混凝土所用钢筋，多需进行弯曲加工，因此必须满足冷弯性能的要求。钢材的冷弯性能用弯曲角度及弯心直径d与试件直径(或厚度)a的比值来表示。能承受的弯曲角度愈大，弯心直径对试件直径(或厚度)的比值愈小，则试件所代表的钢材冷弯性能愈好。试验后弯曲处应不发生裂缝、起层或断裂。冷弯试验和伸长率一样表明钢材在静荷下的塑性，但伸长率是反映钢材在均匀变形下的塑性，而冷弯试验则是检验钢材处于不利的弯曲变形下的塑性，它能揭示钢材是否存在内部织织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。在拉力试验中，这些缺陷常因塑性变形导致的应力重分布而显示不出来。冷弯试验还能揭示焊件受弯表面存在的末熔合、夹杂物等缺陷。冷弯性能是建筑钢材的重要工艺性能，它表明钢材在静压下的塑性。（二）冲击韧性冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷裁的能力。将有缺口的标准试件放在冲击试验机(图67)的支座上，用摆锤打断试件，测得试件单位面积上所消耗的功，作为冲击韧性指标，用冲击值k表示。k值愈大，表明钢材在断裂时所吸收的能量越多，则冲击韧性越高。 钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击韧性能有明显的影响。例如，钢中磷、硫含量较高，存在偏析、非金属夹杂物、气孔和焊接中形成的微裂纹等，都会使冲击韧性显著降低。除此以外，钢的冲击韧性值受温度的影响较大。冲击韧性值随温度的下降而减小，当降到一定温度范围时，k值急剧下降，从而可使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢的冷脆性。所以，在负温下使用的钢材，特别是承受动荷载的重要结构，必须要检验其低温下的冲击韧性。6.3.4硬度/焊接性能（一）硬度是衡量钢的软硬程度的一个指标，它是表示钢材表面局部体积内，抵抗变形或破裂的能力，也即指抵抗其它更硬的物体压入钢材表面的能力。测定钢材硬度的方法很多。建筑钢材常用的是布氏法，所测硬度称布氏硬度。 布氏硬度是用一定直径D(毫米)的硬质钢球，在规定荷裁P(牛顿)作用下压入试件表面，并持续一定时间后卸载，量出压痕直径d(毫米)，然后计算每单位压痕球面积所承受的荷载值，即布氏硬度值(HB)。在使用时，HB是以10MPa计的数字表示，如HB150，即表示HB值为1500兆帕。 布氏硬度采用的钢球直径D分为10、5、2.5毫米三种，对于钢铁材料规定P30D2。布氏硬度测定法比较准确，用途较广，其缺点是不能测量硬度较高(当HB450时)和厚度太薄的钢材。 硬度的大小，既可用以判断钢材的软硬程度，也可以近似地估计钢材的抗拉强度。各类钢材的HB值与强度之间都有大致一定的正比关系。对于碳素钢，当HB175时，b0.36HB；Hg175时，b0.35HB。（二）焊接性能焊接是通过局部加热使钢材达到塑性或熔融状态，从而将钢材联结成钢构件的过程。钢材在焊接过程中，由于局部高温的作用，会在焊缝及其附近形成过热区，使内部品体组织发生变化，容易在焊缝周围产生硬脆倾向，降低焊件质量。焊接性能良好的钢材，焊接后的焊头牢固、硬脆倾向小，仍能保持与原有钢材相近的性质。 钢的可焊性能，主要受其化学成分及含量的影响。当含碳量超过0.3后，钢的可焊性较差。其它元素含量增多，也会使可焊性降低。采用焊前预热以及焊后热处理的方法，可以使可焊性较差的钢材的焊接质量得到保证。此外，正确选用焊条和操作等也是提高焊接质量的主要措施。6.4钢材的热加工与冷加工6.4.1钢材的热处理/钢材的焊接（一）热处理是将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得需要性能的种工艺过程。热处理的方法有退火、正火、淬火和回火。 正火：钢材经过加热至相变温度以上，组织变为奥氏体之后，置于空气中冷却，通过这种处理，可使钢材晶粒细化，调整碳化物大小和分布，具结晶可使内部应力除掉，对于经过压延难于除掉的应力和淬火回火有困难的大型钢件，特别是铸钢件，是重要的热处理工艺。正火后，钢材的强度提高而塑性降低。含碳量低的钢常用正火的方法提高其强度。 退火：有低温退火和完全退火等。低温退火的加热温度在相变，即铁素体等基本组织转变温度以下。其目的是利用加温使原子活跃，从而使加工中产生的缺陷减少，晶格畸变减轻和内应力基本消除。完全退火的加热温度为800850，高于基本组织转变温度，经保温后以适当速度缓冷，从而达到改变组织并改善性能的目的。例如，合碳量较高的高强度钢筋，焊接中容易形成很脆的组织，故必须紧接进行完全退火以消除这一不利的转变，保证焊接质量。 淬火和回火：通常是两道相连的处理过程。淬火的加热温度在基本组织转变温度以上，保温使组织完全转变，即投入选定的冷却介质(如水或矿物油等)中急冷，使转变为不稳定组织，淬火即完结。随后进行回火加热温度在转变温度以下(150650内选定)。保温后按一定速度冷却至室温。其目的是：促进不稳定组织转变为需要的组织；消除淬火产生的内应力。我国目前生产的热处理钢筋，即系采用中碳低合金钢经油浴淬火和铅浴高温(500650)回火制得的，它的组织为铁素体和均匀分布的细颗粒渗碳体。建筑钢材一般只在工厂进行热处理，井以热处则状态供应的，在施工现场有时需对焊件进行热处地。（二）钢材的焊接建筑钢材一般只在生产厂进行热处理，在施工现场，有时须对焊接件进行热处理。焊接联结是钢结构的主要联结方式，在土木工程的钢结构中，焊接结构占90以上。在钢筋混凝土工程中，焊接大量应用于钢筋接头、钢筋网、钢筋骨架和预埋件的焊接，以及装配式构件的安装。 建筑钢材的焊接方法，最主要的是钢结构焊接用的电孤焊和钢筋联接用的接触对焊。焊件的质量主要取决于选择正确的焊接工艺和适宜的焊接材料，以及钢材本身的焊接性能。 电弧焊的焊接接头是由基体金属和焊缝金属，通过二者间的熔合线部分联接而成。焊缝金属是在焊接时电孤的高温之下，由焊条金属熔化而成；同时电弧的高温也使基体金属的边缘部分熔化，与熔融的焊条金属通过扩散作用均匀地密切熔合，有助于金属间的牢固联结。接触对焊的焊接接头亦相类似。因不用焊条，故其联结是通过接触端面上由电流熔化的熔融金属冷却凝因而成。 焊接过程的特点是：在很短的时间内达到很高的温度；金属熔化的体积很小，由于金属传热快，故冷却的速度很快。因此，在焊件中常产生复杂的、不均匀的反应和变化；存在剧烈的膨胀和收缩，因而易产生变形、内应力和组织的变化。经常产生的焊接缺陷有以下几种：焊缝金属缺陷，包括裂纹(主要是热裂纹)、气孔、夹杂物(夹渣、脱氧生成物和氮化物)；基体金属热影响区的缺陷，包括裂纹(冷裂纹)、晶粒粗大和析出脆化(碳、氮等原子在焊接过程中形成碳化物或氮化物，于缺陷处析出，使品格畸变加剧所引起的脆化)。由于焊接件在使用过程中要求的主要力学性能是强度、塑性、韧性和耐疲劳性，因此，对性能影响最大的焊接缺陷，是焊件中的裂纹、缺口和由于硬化而引起的塑性和冲击韧性的降低。6.4.2钢材的冷加工将钢材于常温下进行冷拉、冷拔、冷轧，使其产生塑性变形，从而提高强度、节约钢材，称为钢材的冷加工强化或“三冷处理”。钢筋经冷拉后，屈服强度提高，塑性、韧性和弹性模量则降低。将经过冷拉的钢筋，于常温下存放1520d，或加热到100一200，并保持一定时间，其强度将进一步提高，弹性模量则基本恢复，这个过程称时效处理。前者称为自然时效，用加热的方法则称为人工时效。 钢筋经冷拉时效后性能变化的规律，可从低碳钢试样的拉伸曲线上看到(图69)。在图中，O、B、C、D为未经冷拉和时效试件的变形曲线。将试件拉至超过屈服点的任意一点K，然后卸去荷载，则试件产生变形量OO，且曲线沿KO下降，KO大致与OB平行。若立即重新拉伸，则可发现屈服点提高到K1点，以后的发展曲线与KCD相似。由此现象表明，当钢材受到外力作用时，产生塑性变形，随着变形的增加，金属本身对变形的抗力增加了，这从晶格的滑移这一角度可以解释：当钢材在弹性变形阶段，晶体原子排列的位置没有改变，仅在受力方向，原子间距离增大或缩短(拉伸或压缩)，直到塑性变形阶段，晶体才沿结合力最差的结晶界面产生沿移。滑移以后的晶体破碎成小晶粒，产生弯扭，不易再滑移变形。所以就需要更大的外力才能使其继续产生塑性变形，这种现象称作“冷作硬化”或“加工硬化”。如果将上述试样拉到K点时，去除荷载后不立即加荷，而经过时效处理，则可发现试样的屈服点提高到K1点，且曲线沿K1C1D1发展。冷加工以后的钢材产生时效作用的原因，目前认为系镕于铁素体的碳(过饱和)随着时间的增长，慢慢地从铁素体中析出，形成渗碳体，分布在晶体的滑移面上阻止滑移，产生强化作用。 钢筋冷拉后，屈服强度一般可提高2025，同时能简化施工工艺，盘圆钢筋可使开盘、矫直、冷拉合成一道工序，并使锈皮脱落。 工地通常是通过试验选择恰当的冷拉应力和时效处理措施。一般强度较低的钢筋，采用自然时效即可达到时效目的，强度较高的钢筋，对自然时效几天无反应，必须进行人工时效。 冷拨低碳钢丝是将直径为6.68mm的Q235(或Q215)盘圆钢筋，通过截面小于钢筋截面的钨合金拔丝模而制成。这种常温下的加工称为冷拔。冷拔钢丝不仅受拉，同时还受到挤压作用如图610。因此，经受一次或多次的拔制而得的钢丝，其屈服强度可提高4060，但己失去了低碳钢的性质，变得硬脆，属硬钢类钢丝。国标(GB5020492)规定，冷拔钢丝按强度分为两级：乙级为非预应力钢丝；甲级为预应力钢丝。混凝土构件厂常自行冷拔加工，因此对钢丝的质量要严格控制，对其外观要求分批抽样，表面不准锈蚀、油污、伤痕、皂渍、裂纹等，逐盘检查其力学、工艺性能，应符合规定。6.5建筑钢材的标准与选用6.5.1热轧钢筋建筑钢材可分为钢结构用型钢和钢筋混凝土结构用钢筋两类。各种型钢和钢筋的性能主要取决于所用钢种及其加工方式。在建筑工程中，钢结构所用的各种型钢，钢筋混凝土结构所用的各种钢筋、钢丝、锚具等钢材，基本上都是碳素结构钢和低台金结构钢等钢种，经热轧或冷轧、冷拔及热处理等工艺加工而成的。热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一主要用于钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的配筋。按力学性能热轧钢筋可分为4级，各级钢筋的主要性能和用途见表76和表77。引用标准为钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GBl301391)、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GBl49991)。热轧钢筋性能指标 表62 钢筋级别表面形状强度等级代号公称直径(mm) 屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa) 伸长率(%)冷弯180 主要用途不小于 I 光圆R23582023537025d=1d0非预应力钢筋II月牙肋 HRB3356252850 33549016d=3d0d=4d0 非预应力和预应力钢筋月牙肋III月牙肋 HRB4006252850 40057014d=4d0d=5d0非预应力和预应力钢筋IV等高肋HRB5006252850 50063012d=6d0d=7d0 预应力钢筋表中d为弯心直径，d0为钢筋公称直径I级钢筋：其强度等级为s235MPa，b370MPa，强度等级代号为R235。是用Q235碳素结构钢轧制而成的光圆钢筋。它的强度较低，但具有塑性好，伸长率高(s25)。便于弯折成型，容易焊接等待点。它的使用范围很广，可用作中、小型钢筋混凝土结构的主要受力钢筋，构件的箍筋，钢、木结构的拉杆等。可作为冷轧带肋钢筋的原材料，盘条还可作为冷拔低碳钢丝的原材料。II、III级钢筋：用低合金钢镇静钢和半镇静钢轧制，以硅、锰作为主要固溶强化元素。II级钢筋强度等级代号为RL335，III级钢筋强度等级代号为RL400。其强度较高，塑性和可焊性均较好。钢筋表面轧有通长的纵筋和均匀分布的横肋，从而加强了钢筋与混凝土之间的粘结力，带肋钢筋根据外形分月牙助和等高肋。用、级钢筋作为钢筋混凝土结构的受力钢筋，比使用I级钢筋可节省钢材4050。因此，广泛用于大、中型钢筋混凝土结构的主筋。II、III级钢筋冷拉后，也可作预应力筋。其公称直径通常为8mm40mm级钢筋：其强度等级代号为RL540，用中碳低合金钢镇静钢轧制而成，其中除以硅、锰为主要合金元素外，还加入钒或钛作为固溶或弥散强化元素使之在提高强度的同时保证其塑性和韧性。级钢筋表面也轧有纵筋和横肋，它是房屋建筑的主要预应力钢筋。使用前可进行冷拉处理，以提高屈服点；达到节省钢材的目的，其冷拉应力为750MPa。经冷拉的钢筋，其屈服点不明显，设计时以冷拉应力统计值为强度依据。但冷拉后经数月的自然时效或人工时效又会出现短小屈服台阶，其值高于冷拉应力，用时钢筋有变硬趋势，因此，钢筋冷拉时在保证规定冷拉应力的同时，要控制冷拉伸长率不过大，以免钢筋变脆。级钢筋含碳量较高若需焊接，应采用适当焊接方法和焊后热处理工艺，以保证焊接接头及其热影响区不产生淬硬组织，防止发生脆性断裂。6.5.2冷轧钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋（一）冷轧带肋钢筋是热轧圆盘条经冷轧或冷拨减径后在其表面冷轧成三面有肋的钢筋。冷轧带助钢筋代号为“LL”。第一个L为“冷”字汉语拼音首母；第二个L为肋汉语拼音首母，后面三位阿伯数字表示钢筋抗拉强度等级数值。例如LL650为抗拉强度不小于650MPa级冷轧带肋钢筋。冷轧带肋钢筋分为LL550、LL550和LL800三级。冷轧钢筋的化学成分和力学性能应符合我国现行国标冷轧钢筋(GBl378892)的有关规定。冷轧带肋钢筋力学性能 表63代号 屈服强度不小于(MPa) 抗拉强度不小于(MPa)伸长率不小于() 冷弯180d-弯心直径d0-钢筋公称直径应力松弛不大于(%)10100LL5505005508-d=3d0-LL650520650-4d=4d085LL800640800-4d=5d085（二）预应力混凝土用热处理钢筋预应力混凝土用热处理钢筋，指用热轧中碳低合金钢筋经淬火、回火调质处理的钢筋，代号为RB150。通常有直径为6、8.2、10mm的三种规格，抗拉强度b1500MPa屈服点0.21350MPa，伸长率106。为增加与混凝土的粘结力，钢筋表面常轧有通长的纵筋和均布的横肋。通常卷成直径为1.72.0m的弹性盘条供应，开盘后可自行伸直。使用时应按所要求长度切割，不能用电焊切割，也不能焊接，以免引起强度下降或脆断。热处理钢筋具有高强、高韧性和高握固力的优点，主要用于预应力混凝土桥梁结构。热处理钢筋系成盘供应开盘后能自然伸直，不须调宣和好接，施工方便，且节约钢材。热处理钢筋代号为“RB”，后面阿拉伯数字表示抗拉强度等级数值。热处理钢筋技术性能应符合我国现行标准预应力混凝土用热处理钢筋(GB446392)的规定，热处理钢筋有40Si2Mn、48S12Mn和45S12Cr三个牌号。预应力混凝土用热处理钢筋的力学性能 表64 公称直径(mm) 钢材牌号屈服强度 不小于(MPa)抗拉强度 不小于(MPa)伸长率不小于()640Si2Mn 1325147668.248Si2Mn1045Si2Cr热处理钢筋的设计强度取标准强度的0.8倍，先张法和后张法预应力结构的张拉控制应力分别为标准强度的0.7倍和0.65倍。 热处理钢筋在预应力结构中使用，具有与混凝土粘结性能好，应力松弛率低，施工方便等优点。6.5.3冷拉低碳钢筋和冷拔低碳钢丝对于低碳钢和低合金高强度钢，在保证要求延伸率和冷弯指标的条件下，进行较小程度的 冷加工后，既可提高屈服极限和强度极限，又可满足塑性的要求。但应注意，钢筋须在焊接后进行冷拉，否则冷拉硬化效果在焊接时为高温影响而消失。（一）冷拉钢筋是用热轧钢筋进行冷拉而制得，II级至IV级可供作预应力筋。冷拉钢筋的力学性能 表65 冷拉钢筋级别 直径(mm) 屈服强度不小于(MPa)抗拉强度不小于(MPa) 伸长率不小于() 冷弯弯曲角度弯心直径冷拉I级 61228037011180d=3d0冷拉II级8252840 450450 510490 1090d=4d0d=5d0冷拉III级8405005708d=5d0冷拉IV级1028 7008356（二）用直径6.5或8mm的碳素结构钢热轧盘条，在常温下经冷拔工艺拔制而成的直径为3、4或5mm的圆截面钢丝称为冷拔低碳钢丝。建筑用冷拨低碳钢丝按力学性能分为甲、乙两级。甲级钢丝又按其抗拉强度分为I、II两组。甲级钢丝主要用于小型预应力构件；乙级钢丝一般用于焊接或绑扎骨架、网片或箍筋。冷拔低碳钢丝的力学性能 表66 等级直径(mm) 抗拉强度不小于(MPa) 伸长率不小于(%)反复弯曲180 次数不小于I组II组甲4.05.0 700650 650600 2.53 4乙3.05.05502这种钢丝在冷拔过程中，由于钢材的位错增多，使晶格滑移受阻，因而强度提高，同时伸长率下降。所以其强度主要取决于热轧盘条的原有强度和冷拔后的总变形量，拔制时应适当选择冷拔道次，以保证其强度和塑性性能满足要求。用作预应力混凝土构件的钢丝，应应逐盘取样进行力学性能检验，并判定级别和组别，以便合理安排使用。6.5.4预应力钢丝、刻痕钢丝和钢铰线预应力钢丝是以优质高碳钢圆盘条经等温淬火并拔制而成。预应力钢丝的直径为2.55mm，抗拉强度为15001900MPa。其余有关性能见表67。预应力混凝土用钢丝的力学性能 表67 钢丝分类代号公称直径(mm) 屈服强度不小于(MPa) 抗拉强度不小于(MPa) 伸长率不小于()弯曲次数不小于弯曲半径(mm)冷拉钢丝L3.011001180 14701570 247.54.01255167034105.011001180 1255 14701570 1670 3515矫直回火钢丝J3.012541330 14701570 437.54.01410167043105.0125513301410 147015701670 4415矫直回火刻痕钢丝JK10001255 118014704415若将预应力钢丝经辊压出规律性凹痕，以增强与混凝土的粘结，则成刻痕钢丝。预应力钢丝应具有强度高、柔性好、松弛率低、耐蚀等待点，适用于各种特殊要求的预应力混凝土。 预应力混凝土配筋用钢绞线是由7根圆形截面钢丝，以一根钢丝为中心，其余6根钢丝围绕着进行螺旋状绞合再经低温回火制成，常用的公称直径有9mm(73)、12mm(74)和15(75)等三种。预应力钢绞线按其应力松弛性能分为I、II两级；预应力钢绞线具有强度高、与混凝土粘结性能好、断面积大、使用根数少；在结构中排列布置方叫便，易于锚固等优点故多使用于大跨度、重荷载的混凝土结构。钢绞线的机械性能见表68 。钢绞线的机械性能 表68 公称直径(mm)破断拉力不小于(KN) 公称抗拉强度(MPa)伸长率(%)整根钢绞线破断拉力全部钢丝拉力之和 9（73）81.388.41700412（74）135.2147.0160015（75）197.3214.01500钢丝、刻痕钢丝及钢绞线均属于冷加工强化的钢材，没有明显的屈服点，材料检验只能以抗拉强度为依据。其强度几乎等于热轧级钢筋的两倍并具有较好的柔韧性，使用时可根据要求的长度切断。设计强度取值以条件屈服点的0.2的统计值来确定。预应力钢丝、刻痕钢丝和钢绞线均具有强度高、塑性好，使用时不需接头等优点，适用于大荷载、大跨度及曲线配筋的预应力混凝土结构。6.5.5型钢钢结构构件一般应直接选用各种型钢。构件之间可直接连接或附以连接钢板进行连接。连接方式可铆接、螺栓、连接或焊接。所以钢结构所用钢材主要是型钢和钢板。型钢有热轧及冷成型两种，钢板也有热轧(厚度为0.35200mm)和冷轧(厚度为0.25mm)两种。（一） 热轧型钢常用的热轧型钢有角钢(等边和不等边)、工字钢、槽钢、T型钢、H型钢、2型钢等。热轧型钢的标记方式为在一组符号中需标出型纲名称、横断面主要尺寸、型钢标准号及钢号与钢种标准。例如，用碳素结构钢Q235A轧制的，尺寸为160mmXl60mm16mm的等边角钢，应标示为：（二）冷弯薄壁型钢通常是用26mm薄钢板冷弯或模压而成，有角钢、槽钢等开口薄壁型钢和方形、矩形等空心薄壁型钢。可用于轻型钢结构。冷弯薄壁型钢的标示方法与热轧型钢相同。（三）钢板和压型钢板用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以乎扳状态供货的称钢板；以卷状供货称钢带。轧制温度不同，又可分为热轧和冷轧两种。建筑用钢板及钢带的钢种主要是碳素结构钢些重型结构、大跨度桥梁、高压容器等也采用低合金钢钢板。 按厚度来分