工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼和寬翼緣工字鋼。按翼緣與腹板高度 比又分為寬幅、中幅、窄幅寬翼緣工字鋼。前二者生產(chǎn)的規(guī)格為10—60號，即 相應(yīng)的高度為10 cm—60 cm。在相同高度下，輕型工字鋼翼緣窄、腹板薄、重 量輕。寬翼緣工字鋼又稱H型鋼，斷面特點是兩腿平行，且腿內(nèi)側(cè)沒有斜度。 它屬于經(jīng)濟斷面型鋼，是在四輥軋機上軋制的，所以又稱“工字鋼”。普通工字鋼、輕型工字鋼已經(jīng)形成標準。

特點
1、結(jié)構(gòu)強度高同工字鋼相比，截面模數(shù)大，在承載條件相同時，可節(jié)約金屬10-15%。
2.設(shè)計風(fēng)格靈活、豐富
在梁高相同的情況下，鋼結(jié)構(gòu)的開間可比混凝土結(jié)構(gòu)的開間大50% ，從而使建筑布置更加靈活。
3.結(jié)構(gòu)自重輕
與混凝土結(jié)構(gòu)自重相比輕,結(jié)構(gòu)自重的降低，減少了結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)力，可使建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)處理要求低，施工簡便，造價降低。
4.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高
.以熱軋H型鋼為主的鋼結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，塑性和柔韌性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，適用于承受振動和沖擊載荷大的建筑結(jié)構(gòu)，抗自然災(zāi)害能力強，特別適用于一些多地震發(fā)生帶的建筑結(jié)構(gòu)。據(jù)統(tǒng)計，在世界上發(fā)生7級以上毀滅性大地震災(zāi)害中，以H型鋼為主的鋼結(jié)構(gòu)建筑受害程度小。
5.增加結(jié)構(gòu)有效使用面積
與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)柱截面面積小，從而可增加建筑有效使用面積，視建筑不同形式，能增加有效使用面積4-6%。
6.省工省料
與焊接H型鋼相比，能明顯地省工省料，減少原材料、能源和人工的消耗，殘余應(yīng)力低，外觀和表面質(zhì)量好。
7.便于機械加工
易于結(jié)構(gòu)連接和安裝，還易于拆除和再用。

 3. 成分特點

  (1) 中碳：碳含量一般在0.25%～0.50%之間，以0.4%居多；

  (2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：這些合金元素除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強度。如調(diào)質(zhì)處理后的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多；

  (3) 加入防止第二類回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金調(diào)質(zhì)鋼，高溫回火慢冷時易產(chǎn)生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性，其適宜含量約為0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。

  45鋼與40Cr鋼調(diào)質(zhì)后性能的對比

  鋼號及熱處理狀態(tài) 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2

  45鋼 850℃水淬, 550℃回火 f50  700  500  15  45  700

  40Cr鋼 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部)  850  670  16  58  1000

  4. 鋼種及牌號

  (1)40Cr低淬透性調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。

  (2)35CrMo中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為40mm～60mm,加入鉬不僅可提高淬透性，而且可防止第二類回火脆性。

  (3)40CrNiMo高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm，多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當(dāng)?shù)你f，不但具有好的淬透性，還可消除第二類回火脆性。

對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響

  擴大γ相區(qū)的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉(zhuǎn)變溫度下降, 縮小γ相區(qū)的元素則使其上升, 并都使共析反應(yīng)在一個溫度范圍內(nèi)進行。幾乎所有的合金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈。

  合金元素對鋼熱處理的影響

  合金元素的加入會影響鋼在熱處理過程中的組織轉(zhuǎn)變。

  1. 合金元素對加熱時相轉(zhuǎn)變的影響

  合金元素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。

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