影響鋼結構材料性能的因素都有哪些

影響鋼結構材料性能的因素都有哪些？影響鋼結構材料性能的主要因素一是化學成分，二是金相組織和晶粒度。前者由鋼結構材料冶煉過程決定，后者除和冶煉有關外，還受到軋制及其后的熱處理的影響。鋼是含碳量小于2%的鐵碳合金，碳大于2%時則為鑄鐵。制造鋼結構所用的材料有碳素結構鋼中的低碳鋼、低合金結構鋼和高性能建筑結構用鋼。碳素結構鋼由純鐵、碳及雜質元素組成，其中純鐵約占99%，碳及雜質元素約占1%。低合金結構鋼中，除上述元素外還加入少量合金元素，后者 總量通常不超過3%。碳及其他元素雖然所占比重不大，但對鋼結構材料性能卻有重要影響。

1.碳(C)

碳是形成鋼結構材料強度的主要成分。材料中大部分成分為柔軟的純鐵體，而化合物滲碳體(FeC)及滲碳體與純鐵體的混合物珠光體則十分堅硬，它們形成網絡夾雜于純鐵體之間。鋼的強度來自滲碳體與珠光體。碳含量提高，則鋼結構材料強度迅速提高，但同時鋼結構材料的塑性、韌性、冷彎性能、可焊性及抗銹蝕能力下降。因此不能用含碳量高的鋼結構材料，以便保持其他的優良性能。按碳的含量區分，小于0.25%的為低碳鋼，大于0.25%而小于0.6%的為中碳鋼，大于0.6%的為高碳鋼。鋼結構用鋼的碳含量一般不大于0.22%，對于焊接結構，為了有良好的可焊性，以不大于0.2%為好。所以，建筑鋼結構用的鋼結構材料基本上都是低碳鋼。只有高強度螺栓用的40B和35VB鋼及組成預應力鋼索的高強鋼絲，含碳量高于0.25%。

2.錳(Mn)

錳是有益元素，它能顯著提高鋼結構材料強度但不過多降低塑性和沖擊韌性。錳有脫氧作用，是弱脫氣劑。錳還能消除硫對鋼的熱脆影響。碳素鋼中錳是有益的雜質，在低合金鋼中它是合金元素。我國低合金鋼中錳的含量為1.0%-1.7%。但是錳可使鋼結構材料的可焊性降低，故含量有限制。

3.硅(Si)

硅是有益元素，有更強的脫氧作用，是強脫氧劑。硅能使鋼結構材料的晶粒變細，控制適量時可提高強度而不顯著影響塑性、韌性、冷彎性能及可焊性。硅的含量在碳素鋼中不超過0.35%，低合金鋼中不超過0.50%-0.60%，過量時則會惡化可焊性及抗銹蝕性。

4.釩（V)、鈮（Nb)、鈦（Ti)

釩、鈮、欽都能使鋼結構材料晶粒細化，既提高鋼結構材料強度，又保持良好的塑性、韌性。我國的低合金鋼都含有這三種合金元素。

5.鋁（A1)、鉻（Cr)、鎳(Ni)

鋁是強脫氧劑，用鋁進行補充脫氧，不僅進一步減少鋼中的有害氧化物，而且能細化晶粒。低合金鋼的C、D及E級都規定鋁含量不低于0.015%，以保證必要的低溫靭性。

鉻和鎳是提高鋼結構材料強度的合金元素，用于低合金高強度鋼和高性能鋼。

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