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钢的强化手段及应用

钢的强化手段及应用的探讨随着工业革命和现代科技的进步，钢材在社会的发展过程中起到的作用达到

了前所未有的重要程度，成为国家建设和现代化推进必不可少的重要物资。其广泛应用于矿山、建筑、机械、交通运输、桥梁、石油化工、轻工和电子工业等领域。而且品种繁多，一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类。

大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形，由于在很多领域有特殊的工艺要求，所以钢材需要进一步的强化。通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料的强度，称为强化。钢的强化主要是指加强抵抗塑性变形的能力。强化的途径一般分为两种，一种是尽量消除位错等晶体缺陷，获得近乎理想的单晶材料。另一种是增加位错密度和移动阻力。因此钢的强化分为晶界强化、位错强化、固溶强化、沉淀和弥撒强化、相变强化、调幅分解强化等。

晶界强化是指向界两侧原子的取向不同中加入一些微量的表面活性元素，如硼和稀土元素等，产生内吸附现象让钢浓集于晶界，从而使钢的蠕变极限和持久强度显著提高的方法。如珠光体耐热钢12Cr2MoWVB，即利用硼的晶界强化作用，提高了钢的蠕变极限和持久强度。

晶界强化中经常用到一种方法——细晶强化。晶界是位错运动的最大障碍之一，晶位错集中在晶界附近晶粒越细，这种阻碍作用就越强。近年来，用控制奥氏体再结晶技术，获得超奥氏体晶粒，淬火后得到超细马氏体组织，使其屈服强度接近2000MPa。同时利用快速循环加热工艺对材料进行超细化处理得到进展，细晶在提高材料强度的同时，也是材料的塑性、韧性得到改善，从而使其具备了其他强化手段没有的优势。

位错强化也是金属材料中最为有效的强化方式之一。自从位错理论提出后，人们就对位错之间的相互作用进行了大量的研究，在位错强化（加工硬化）方面取得了长足的进展。增加金属的位错密度，例如冷加工变形。由于位错的交互作用和缠绕作用，使位错的可动性大大降低，从而提高强度和硬度。这种现象被称之为“加工硬化”，其强度和位错密度的平方根成正比例提高。

有实验研究了碳和锰含量对淬火中锰马氏体钢的位错密度、残余奥氏体含量、晶粒尺寸等组织结构以及室温力学性能的影响。借助于SEM、EBSD、TEM和XRD表征了材料的微观组织,探讨了马氏体钢的强化机制。结果表明，随着碳含量增加,淬火中锰钢的位错密度和残余奥氏体体积分数逐渐增加,板条束和板条块尺寸逐渐细化,大角晶界百分数逐渐增加,强度逐渐升高；增加锰含量能够提高马氏体钢的位错密度和抗拉强度。通过分析可知,位错强化和细晶强化是淬火中锰马氏体钢的主要强化机制。马氏体板条尺寸是马氏体抗拉强度的结构控制单元,而原奥氏体晶粒尺寸则是马氏体屈服强度的结构控制单元。

固溶强化是把融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，但是其韧性和塑性却有所下降。离子注入技术是应用固溶强化的典范。该技术试将选定元素的离子在高压电场中加速，以极快的速度穿透金属的表面，挤占原子空隙，改变原子的排列方式。阻碍位错运动，从而提高金属的强度和硬度。例如向不锈钢中注入氧、铝离子，可使其磨损率降低到原来的二十分之一至一百分之一，模具经离子注入处理可使寿命提高2~10倍。

固溶强化是钢最重要的的强化手段。溶质原子融入基体后，无论占据空隙位置形成间隙固溶体，还是占据置换位置形成置换固溶体，都将与其基体形成共价键。如果固溶体结构单元中最强键上的共价电子对数比基体的大，则溶质原子与基体原子的结合力较强，在外力作用下不易发生形变，便显出较高的强度，较低的塑性。不同的合金元素在钢中的强化效果不同，这与其在钢中形成的固溶体的价电子结构参数密切相关。固溶强化不仅使常温下的强度增加，而且作为提高高温强度的方法也是有效的。因此，与其他强化方法相比，受焊接的热影响作用小，是确保焊接处特性的最佳强化方法。

钢材是一种合金，合金通过相变得到的合金元素与基体元素的化合物会引起合金强化，为沉淀强化。弥散强化则是机械混掺于基体材料中的硬质颗粒引起的强化。两者的区别是沉淀强化中沉淀相和基体有化学交互作用，而弥散强化沉淀相和基体无化学交互作用。低碳钢中加入微凉的碳氮化合物形成元素，如V、Ti、Nb等，使钢的强度大幅度提高。这是由于微合金元素形成的碳氮化合物抑制形变奥氏体的动态再结晶二造成的晶粒细化和冷却过程中析出碳氮化合物造成的沉淀强化所致。这类钢通常在抑制状态下使用，组织为铁素体和少量珠光体，降低终轧温度可是铁素体晶粒细化，并获得较好的沉淀强化效果。但过低的温度难以实现，故通过选择合理工艺参数，控制再结晶和轧后冷速来达到最好效果。

我们知道，钢的性能取决于钢的组织结构（或称为钢的组织及微观精细结构），而组织结构的主导是由相变决定的。最简单的例子是低碳钢在轧后随冷却条件的变化，有铁素体+珠光体、铁素体+贝氏体、马氏体等几种结构。钢的力学性能也随之有很大的变化，从而可以生产出不同强度等级的钢材品种，用于各种不同的作用。这种情况就归属于相变强化。

钢的相变强化过程中，钢的化学成分决定要有结构变化的原相（母相），这是前提。发生相变有一个形核和长大的过程，例如随冷却条件的变化，相变有扩散与无扩散之别，在较高温下的相变过程由扩散控制，低温下的相变为切变控制机制。应变和冷却是两个重要的驱动条件，在外力的作用下，如热加工或冷变形；在冷却或在加热的情况下，状态失去了平衡，由高能量状态向低能量状态转变。在400MPa级热轧钢筋中，有大角晶界的多边形铁素体与小角晶界的非多边形铁素体的区分，此外含有微合金化元素溶质的奥氏体转变产物中具有非常高的位错密度。所以高强度钢筋的生产，除了析出强化和晶粒细化外，相变强化也是钢筋强韧化机制的不容忽视的因素。

汽车制造用钢，就用到了相变强化手段。双相高强度钢属相变强化高强度钢，是指通过采用特定的化学成份和生产工艺在钢的铁素体基体上弥散分布一定量的马氏体，形成以铁素体加马氏体为主的组织，在提高强度的同时改善钢的成形性能。具有屈强比低、无屈服延伸、应变强化指数高和良好的抗碰撞性能，可以实现在减轻汽车重量的同时提高安全性能，是近年来发展起来的先进高强钢，主要用于汽车车轮、保险杠、悬挂系统和加强件，还可用于汽车内外板。

调幅分解强化也是钢的强化手段之一。过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程。首先它是一个自发分解过程。其次，它是通过上坡扩散来实现成分变化的。同时这个过程不经历形核阶段，不存在明显的相界面，最重要的是它的分解速度非常快。调幅分解过程中，富区中溶质原子将进一步富化，贫区中溶质原子则逐渐贫化，两个区域之间没有明显的分界线，成分是连续过度的。在分解过程中溶质原子由低浓度区向高浓度区扩散，即发生所谓的上坡扩散。发生调幅分解时，除了热力学条件外，另一个条件是合金中可以进行扩散，通过扩散使溶质原子A和B分别向各自独立相聚集。因此，调幅分解是按照扩散-偏聚机制进行的一种固态相变。

调幅分解是一种与所谓的形核长大机制相并列的相分解机制。材料发生调幅分解后可以形成非常均匀而精细的结构,从而可获许多优良的性能。如在Cu—Co 合金中发生调幅分解,可以使合金具有巨磁电阻(GMR)的特性,可以使材料的硬度增加。许多合金通过时效发生调幅分解,其组织形貌与合金成分和时效时间有关。块状材料的调幅分解已经有较深入的研究,并且在逐渐发展。上世纪90年代,在Fe2C马氏体、65Si2MnWA钢下贝氏体、Cu2Ti合金中发现调幅分解与有序化共存的现象,这种新的现象利用点阵波理论和图形热力学进行了解释。相对于块状材料,小尺寸材料、低维材料,如纳米颗粒、薄膜材料的研究逐步盛行起来,而这类材料的表面在结构和相转变中起了不可忽视的作用,表面引起的调幅分解与块状材料的调幅分解明显不同。

耐热金属材料发

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3 耐热金属材料的发展耐热金属材料是在高温下使用的金属材料。一般来说，加工硬化的金属被加热到某一温度以上，变形的晶格产生变化，发生再结晶，这个温度就是再结晶温度。金属的再结晶温度约为金属熔点温度的1/2（绝对温度）。耐热金属材料主成分金属的熔点和再结晶温度见表1。金属材料承担保证结构件强度的作用，一般采用为提高强度添加合金元素的合金金属材料。合金金属材料的温度达到纯金属再结晶温度时不立即发生软化，例如，Ni 基超合金在大大超过纯金属Ni 再结晶温度（如在1000℃左右）的条件下，可以连续使用数万小时。 1 耐热金属材料的特性要求对耐热金属材料要求的特性是多种多样的，见表2。对不同用途的耐热金属材料所要求的特性是不同的，其中必须具备的特性是高温抗氧化性、耐蚀性、足够的强度以及加工性和低成本。广泛使用的高温金属材料是以Fe 、Ni 、Co 为主成分的合金。 1.1 抗氧化性和耐蚀性的耐热涂层除了高温大气环境，还有多种高温环境下的氧化和腐蚀问题。这些氧化和腐蚀不仅是材料的表面现象，而且会深入到材料内部，特别是会发生沿晶界的晶界侵蚀现象。Fe 、Ni 、Co 在纯金属状态下，不具有足够的抗高温氧化性和高温耐蚀性。为满足不同的使用要求进行了大量的研究。火力发电用钢的使用期限要求是10 万小时或10 年，按照这个表1 耐热金属材料主成分金属的熔点和再结晶温度金属 Mg Al Cu Ni Co Fe Ti Nb Mo W 熔点，℃ 650 660 1085 1455 1495 1583 1670 2469 2623 3422 再结晶温度，℃ 189 194 406 591 611 633 699 1098 1175 1575 表2 对耐热金属材料要求的特性物理性能熔点、密度、热传导率、热膨胀系数、扩散速度等化学性能在含有高温空气、水蒸气CO 、CO2、H2S 等的各种燃烧废气、熔融盐及其他环境下具有抗氧化性、耐蚀性和氧化层密着性等。力学性能高温下的强度、延性、韧性，蠕变强度、疲劳强度、、抗热疲劳性、抗热震性、在高温下长期使用的稳定性等。加工制造性能够进行熔炼、铸造、锻造、轧制、焊接、烧结，制造成所要求的形状尺寸的部件。经济性原料费、加工费低廉，制造的工艺低成本化。

当今钢结构行业发展前景和趋势

2.从设计,施工,钢结构工业化生产看,越来越多的标志性钢结构建筑,已经足够证明我国的钢结构建筑无论从设计施工,还是从设计到钢结构件的工业生产加工,专业钢结构设计人员的素质在实践中得到不断提高,一批有特色有实力的专业研究所,设计院,建筑施工单位,施工监理单位都在日臻成熟,专业性,技术性,规模化更加完善. 随着钢结构建筑的遍地开花,我国各地分别建起了钢结构的标志性建筑,如,世界第三高度421米的上海金茂大厦，具有国际领先水平，高度279米的深圳赛格大厦，跨度1490米的润扬长江大桥，跨度550米的上海卢浦大桥，345米高的跨长江输电铁塔，以及首都国际机场，鸟巢国家体育中心，首钢钢结构厂房建筑等等许多彩钢结构体系的重要工程，标志着建筑钢结构正向高层重型和空间大跨度钢结构发展。 3．从钢结构应用范围看，我国的钢结构建筑正从高层重型和空间大跨度工业和公共建筑钢结构向住在发展。近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。其实，我国钢结构住宅很晚，只是改革开放后，从国外引进一些低层和多层钢结构住宅，才使我们有了学习与借鉴的机会。1986年意大利钢铁公司和冶金部建筑研究总院合作介绍一种低层钢结构住宅建筑体系——Bsis,并在冶金部建筑研究总院院内建造一栋二层钢结构住宅样板房。1988年日本积水株会社赠送上海同济大学二栋钢结构住宅（二层），建在同济新村中。90年代个别国外公司推推广其产品在北京、上海等地建立多层钢结构办公，住宅楼。大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。这说明了钢结构住宅的发展势头良好。 4．钢结构作为绿色环保产品，与传统的混凝土结构相比较，具有自重轻、强度高、搞震性能好等优点。适合于活荷载点总荷载比例较小的结构，更适合与大跨度空间结构、高耸构筑物并适合在软土地基上建造。也符合环境保护与节约、集约利用资源的国策，其综合经济效益越来越为各方投资者所认同，客观上将促使设计者和开发商们选择钢结构。也正是钢结构建筑的这些优点和实用性，引起了政府的高度重视和推广，并把钢结构住宅作为我国十五期间的重点推广项目。 5．钢结构的发展趋势表明，我国发展钢结构存在着巨大的市场潜力和发展前景，这存在的巨市场潜力和发展前景及趋势，主要来源于：（1）我国自1996年开始钢产量超过一亿吨，居世界首位，1998年投产的轧制H型钢系列钢结构发展创造了良好的物质基础。（2）高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及焊接材料的开发应用，都为发展饮结构工程创造了良好的条件。、（3）1997年11月建设部发布的《中国建筑技术政策》中，明确提出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具体要求，使我国长期以来实行的“合理用钢”政策转变为“鼓励用钢”政策，将为促进钢结构的推广应用起到积极的作用。（4）钢结构行业将出现一批有特色有实力的专业设计院，研究所，年产量超过20万吨的大型钢结构制造厂，有几十有技术一流，设备先进的施工安装企业，上千家中小企业相互补充，协调发展，逐步形成较规范的竞争市场。、 6 发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路。住宅产业化是我国住宅发展的必由之路，这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于工业化生产，标准化制作，与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略，因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业的快速发展，直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。随着钢结构建筑的发展，钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟，大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现，同时，钢结构行业建筑规范、建筑的标准也将随之逐渐完善。相

钢结构特点及应用

钢结构得特点与应用与其她材料得结构相比，钢结构具有下列特点：一、钢结构得重量轻钢材得容重虽然较大，但与其她建筑材料相比，它得强度却高得多，因而当承受得荷载与条件相同时，钢结构要比其她结构轻，便于运输与安装，并可跨越更大得跨度。二、钢材得塑性与韧性好塑性好，使钢结构一般不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载得适应性较强。钢材得这些性能对钢结构得安全可靠提供了充分得保证。三、钢材更接近于匀质与各向同性体钢材得内部组织比较均匀，非常接近于匀质与各向同性体，在一定得应力幅度内几乎就是完全弹性得。这些性能与力学计算中得假定比较符合，所以钢结构得计算结果较符合实际得受力情况。四、钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短钢结构由各种型材组成，制作简便。大量得钢结构都在专业化得金属结构制造厂中制造；精确度高。制成得构件运到现场拼装，采用螺栓连接，且结构较轻，故施工方便，施工周期短。此外，已建成得钢结构也易于拆卸、加固或改造。五、钢结构得密封性好钢结构得气密性与水密性较好，因此一些要求密闭得高压容器、大型油库、气柜、管道等板壳结构，大多采用钢结构。六、钢结构得耐热性好，但防火性差众所周知，钢材耐热而不耐高温。随着温度得升高，强度就降低。当周围存在着幅射热，温度在150以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500以上时，就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构得耐火等级，通常都用混凝土或砖把它包裹起来。七、钢材易于锈蚀，应采取防护措施钢材在潮湿环境中，特别就是处于有腐蚀介质得环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护。这就使钢结构经常性得维护费用比钢筋混凝土结构高。另外，钢结构价格比较昂贵，钢材又就是国民经济各个部门必需得重要材料。从全局观点来瞧，建筑中钢结构得应用就受到一定得限制，并且设计时要尽量节约钢材。但若采用其她建筑材料不能满足要求或不经济时，则可考虑采用钢结构。 --------------------------------------------------------------------------------- 当前钢结构在我国得合理应用范围大致有如下几个方面：一、大跨度结构用于大会堂、体育馆、展览馆、影剧院、飞机库、汽车库等。采用得结构体系主要有框架结构、拱架结构、网架结构、悬索结构与预应力钢结构。二、厂房结构如冶金工厂得平炉车间、初轧车间、混铁炉车间等；重型机器厂得铸钢车间，水压机车间、锻压车间等；造船厂得船台车间；飞机制造厂得装配车间等。这些车间得主要承重骨架往往全部或部分采用钢结构。三、高层建筑用于旅馆、饭店、公寓、办公楼等高层楼房。四、塔桅结构用于电视塔、微波塔、高压输电线路塔，化工排气塔、大气监测塔、石油钻井塔，火箭发射塔

钢结构建筑的发展现状和应用前景

钢结构建筑的发展现状和应用前景目前，钢结构建筑已经被广泛地应用于厂房建设、民用建筑和公共建筑中。在现有的技术条件下，研究、开发钢结构建筑，使其在经济发展中发挥更大的作用是当前建筑行业关注的热点问题。本文，笔者阐述了钢结构建筑的概念，总结了钢结构建筑的发展现状，分析了钢结构建筑的应用前景。一、钢结构建筑的概念和发展现状 1.钢结构建筑的概念。无论是哪一种建筑，在施工的过程中都需要支撑整个建筑质量的称重骨架，这在建筑上也被称为建筑结构体系。所谓的钢结构建筑就是以钢材作为建筑结构体系的主要材料，以此结构而建成的建筑就是钢结构建筑。实际上这个概念是与木结构建筑、混凝土结构、砖混结构建筑相对应的。 2.钢结构建筑的发展现状。我国的钢结构建筑是从20世纪80年代开始兴起的，20世纪90年代以后，在国家的支持下呈现快速发展的态势。近年来，钢构建筑开始大量应用于大型建筑体系中，如厂房、体育场馆等。其发展现状主要表现在以下几个方面。（1）钢结构建筑开始实现国产化。我国的钢结构建筑起步较晚，在发展的初期由于受技术、施工设备等方面的限制，还不能完全实现国产化，因此在实际施工中大多采用中外合作的模式，建成了一批具有代表性的建筑，如上海金茂大厦等。自20世纪90年代中期开始，我国一些建筑企业凭借多年的建设经验，开始自主研究、开发和建设钢结构建筑。特别是在最近几年，具有完全自主知识产权的钢结构建筑越来越多，施工技术也越来越成熟。（2）钢结构建筑呈现出快速发展的趋势。随着我国经济的快速发展，对

建筑物的质量及工期等方面的要求越来越高，而钢结构建筑恰好满足了这一要求，并以安全可靠、节约工期和使用方便等特点，被广泛应用到各类建筑中，包括商业建筑、娱乐建筑、民用建筑和体育设施建筑等等。尤其是体育设施建筑，国内最近几年新建的体育场馆，无一例外地应用了钢结构建筑技术。另外，轻钢结构建筑的异军突起，扩大了钢结构建筑的应用范围，目前，一些小型建筑工程也开始应用钢结构建筑技术，取得了较好的效果。二、钢结构建筑的应用前景虽然钢结构建筑已经大量出现，但是总体来说，在我国还有很大的应用潜力可以挖掘，可以说具有广阔的应用发展前景，主要表现在以下几个方面。 1.钢结构的建筑特点迎合了现代建筑的发展需要。钢结构建筑具有强度高、质量小的特点，能够建设一些跨度大、负荷大的结构建筑。这一点是一些混凝土结构、砖混结构所不具备的，因此在其使用过程中能够有效地降低施工成本，缩短建设工期。由于现在地质活动已经进入了一个相对活跃期，解决建筑抗震的问题是当前建筑业的一个热点问题。而钢结构建筑恰恰具有良好的抗震性能，这是因为钢材在应力幅度内具有良好的弹性和韧性，不会因为突然增加的重量而断裂。在日本等一些地震多发国家，钢结构建筑已经成为建筑首选结构，事实证明钢结构建筑也是地震中被破坏最小的建筑。随着钢结构技术的发展，目前钢结构建筑已能进行标准化生产，对施工技术的要求也越来越低，劳动者的劳动强度较低，只要在施工中严格按照焊接和螺栓安装规范拼装即可，从而大大缩短施工工期。 2.国家大力支持钢结构建筑的发展。建筑行业是能源消耗和污染的大户，我国在经济发展的过程中面临着严重的水土流失和环境污染问题，如何解决建筑能耗和污染的问题已经成为当前建筑行业发展中必须解决的一个问题。为此，国

G115耐热钢应用于超600_超超临界火电机组_刘正东

世界金属导报/2015年/6月/16日/第B12版品种质量 G115耐热钢应用于超600℃超超临界火电机组刘正东包汉生徐松乾王起江严鹏时于超600℃超超临界火电机组使用的新一代高效清洁燃煤发电技术而言,其最大的瓶颈就是耐热合金及其部件的研制，从性能和成本等多重因素考虑，提升马氏体耐热钢使用温度上限是解决这一问题的关键钢铁研究总院和宝钢在国内率先开展相关研究工作，其研制的650℃马氏体耐热钢代号为G115钢G115钢650℃温度下其持久强度是P92钢的1.5倍，其抗高温蒸汽氧化性能和可焊性与P92钢相当，有潜力应用于620-650℃温度段大口径管和集箱等厚壁部件以及620-650℃小口径过热器和再热嚣管的制造。也就是说G115钢管是迄今研制的具有最高持久性能和抗蒸汽腐蚀性能匹配的可用于650℃的大口径锅炉管。本文讲述了G115钢管的成分设计、工业试制、性能水平、应用效果等。 1G115钢管的研发背景火电机组蒸汽参数越高，电厂效率越高，供电煤耗越低，排放就越少。图1为1950-2020年中国火电机组蒸汽参数发展历史和预测情况。2003年中国开始发展600℃超超临界火电机组，该型电站建设用的高端锅炉管T23、T/P91、T/P92、S30432和S31042均需要从日本和欧美进口，这推高了电站成本，制约中国先进电站的建设进程。在此情况下，国家科技部从2003年开始组织钢铁研究总院(现为中国钢研科技集团)、宝钢集团、哈尔滨锅炉厂等单位组成联合攻关组，研发国产高端锅炉管。经过十余年的艰苦努力，截至2013年中国的冶金企业已经全面实现了T23、T/P91、T/P92、S30432和S31042等高端锅炉管的自主化生产，产品大批量供应国内外市场。自2006年11月我国第一台600℃超超临界火电机组投入，到2014年底，国内火电装机容量9.157亿千瓦，我国电力总装机13.602亿千瓦，火电占电力总装机容量的67.4%。我国已投运和在建的超超临界机组目前占我国火电装机容量的比例为14.2%，但1.224亿千瓦的超超临界机组装机容量已占全球已有超超临界机组的84%，中国已经发展成为拥有先进燃煤发电技术的国家。据经合组织(OCED)数据，钢铁工业C02、SO2和NOx排放分别仅占全球总排放量的6.15%、7.4%和5.9%，而火电机组CO2、SO2和NOx排放分别占总排放量的41%、46%和49%。一般而言，燃烧1吨煤产生2.6吨左右的CO2。实践证明超超临界火电站对实现我国节能减排战略目标具有决定性作用。在充分挖掘现有耐热钢潜力的基础上，哈尔滨锅炉厂在华能集团浙江长兴电厂建设了蒸汽压力29.3MPa、蒸汽温度600℃、再热温度623℃的660MW高效超超临界火电机组，该机组已于2014年12月17日投入商业化运行。该机组热效率达到46%，供电煤耗278g/kWh，比常规超超临界火电机组的热效率高近2%，发电煤耗减少9g/kWh，每年可节约电煤3万吨，减排CO2约10万吨。实际上，再热温度620℃等级的高效超超临界火电机组在中国已经进入批量建设阶段。2015年4月神华集团高资电厂计划新建的高效超超临界火电机组的设计蒸汽压力为35MPa、蒸汽℃℃℃，该参数再次刷新了商用超超临界火电机组运行温度上限。温度为610/630/630 700℃超超临界技术是欧—美—日—韩—中正在研发的新一代高效清洁燃煤发电技术，耐热合金及其部件研制是该技术的瓶颈问题，是世界性技术难题。700℃超超临界电站较600℃机组热效率提高10%(达到46%以上)，进一步降低约40g/kWh煤耗，进一步降低10%以上的C02、SO2等污染物排放，具有十分巨大的经济和社会效益。因此，中国正在大力研发700℃燃煤发电技术，力争使我国高效清洁燃煤发电技术早日跃居世界领先水平。 600℃超超临界火电机组商业化应用后，国内外研究人员都把目标转向了600℃以上更高参数

钢结构的优点与缺1

钢结构的优点与缺点和其它材料的结构相比，钢结构具有以下特点：一、钢结构重量轻钢结构的容重虽然较大，单与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。二、钢材的塑性和韧性好塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证三、钢材更接近于匀质和各向同性体钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。四、钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短钢结构由各种型材组成，制作简便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造；精确度高。制成的构件运到现场拼装，采用螺栓连接，且结构轻，故施工方便，施工周期短。此外，已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。五、钢结构的密封性好钢结构的气密性和水密性较好。六、钢结构的耐热性好，但防火性能差钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高，强度就降低。当周围存在着辐射热，温度在150度以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级，通常都用混凝土或砖把它包裹起来。七、钢材易于锈蚀，应采取防护措施钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护 ********************还有你可以参考大空间结构的有点的论文************ 一、概述在这实际的三维世界里，任何结构物本质上都是空间性质的，只不过出于简化设计和建造的目的，人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。与此同时，无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展，而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力，体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力，而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时，空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。事实上，当跨度达到一定程度后，一般平面结构往往已难于成为合理的选择。从国内外工程实践来看，大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。

(完整版)钢结构发展历程

钢结构发展历程从铁被人们发现开始，铁就与建筑有着紧密的关系，在人类建筑史上铁发挥着重要的作用。但是，大规模的运用钢铁作为建筑材料还是从近200年开始的。我国古代有许多运用铁构件建造的建筑，如公元694年在洛阳建成的“天枢”和公元1061年在湖北荆州玉泉寺建成的13层铁塔等。欧美等国在1840年之前多采用铸铁建造拱桥。在1840年后，随着铆钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被锻铁结构取代，1846年到1850年英国人在威尔士修建的布里塔尼亚桥就是这方面的代表。该桥共有4跨，每跨均为箱型梁式结构，由锻铁型板和角铁经铆钉连接而成。直到1870年成功轧制出工字钢后，形成了工业化大批量生产钢材的能力，强度高韧性好的钢材才逐渐在建筑领域代替锻铁材料。20世纪初焊接技术和高强度螺栓的接连出现，极大的促进了钢结构的发展，除了欧洲和北美外，钢结构在前苏联和日本也获得了广泛应用，逐渐成为全世界所接受的重要的结构体系。中国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000 多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19 世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已经建造了许多规模巨大而I 结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民大会堂钢屋架，北京和1海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。轻钢结构的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB 结构板，支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板，水泥纤维板，以及胶合板。在这些轻质楼迈特建筑轻钢结构住宅面上每平方米可承受316~365 公斤的荷载。的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一，但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100~120 毫米。钢结构建筑的多少，标志着一个国家或一个地区的经济实力和经济发达程度。进入2000 年以后，我国国民经济显著增长，因力明显增强，钢产量成为世界大因，在建筑中提出了要“积极、合理地用钢”，从此甩掉了“限制用钢”的束缚，

钢结构应用与前景

钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系，被誉为21世纪的“绿色建筑”。因此在高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅建筑中更能发挥钢结构的自身优势，四川汶川震后调查又一次说明了钢结构具有较强的抗震能力。我国钢结构行业的发展情况近年来，钢结构在我国发展迅速，应用扩大、用量增大，涌现出一大批优秀钢结构设计人员，设计软件和科研成果不断开发，修订了钢结构设计、施工、质量验收规范，编写技术规程、设计图集90多本，出版了大量钢结构专业教材，论文著作和应用手册。钢结构设计规范修订已经启动，钢材单设一章，钢材产品标准修订基本完成。一大批有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程安装，新技术、新工艺、新设备层出不穷，其施工安装水平达到了国际先进水平。钢结构配套产品齐全。 2007年10月经科技部批准成立的“国家钢结构工程技术研究中心”在中冶集团建筑研究总院成立。2008年6月上海同济大学成立建筑钢结构教育部工程研究中心。根据协会这几年陆续统计出来的数据显示，近几年钢结构消耗钢材的总量，2000年为850万吨，今年应该在2300万吨左右，到2010年达到2600万吨，占钢材产量从现在的4.28%，发展到2010年达到5.5%。这充分说明我们钢结构行业有很大的发展空间，发展的情况基本上还比较正常。国内钢结构加工企业现状： (1)按中国钢结构协会钢结构制造企业资源评定标准，共有特级39家，一级60家，二级5家，共104家。 (2)按产品分为：生产重、大型的构件企业(几十家企业)和生产轻钢、网架、彩板企业(大部分企业)。 (3)按企业地域分：在上海地区、浙江、江苏等长三角地区相对集中。 (4)按行业产品分：建筑钢结构约600多万吨，冶金、电力、交通等其他行业约900多万吨，约占全国的60%，其中冶金系统有250万吨加工量。 (5)按产品所用钢材品种比例分：中厚板(包括特厚板)约占60%以上，热扎H型钢占15%左右，管材占9%左右，其他占10%左右。国内钢结构发展前景 1、能源建设还会加快，火力电厂的主厂房和锅炉钢架用钢量会增加(包括核电厂用钢、风力发电用钢等)。 2、交通工程中的桥梁会有所增加，铁路桥梁采用钢结构，近几年来公路桥梁采用钢结构已

钢结构发展历程

(新)耐热钢及高温合金_

耐热钢及高温合金耐热钢及高温合金各种动力机械，加热电站中的锅炉和蒸汽轮机、航空和舰艇用的燃汽轮机以及原子反应堆工程等结构中的许多结构件是在高温状态下工作的。工作温度的升高，一方面影响钢的化学稳定性；另一方面降低钢的强度。为此，要求钢在高温下应具有 (1)抗蠕变、抗热松弛和热疲劳性能及抗氧化能力 (2)在一定介质中耐腐蚀的能力以及足够的韧性 (3)具有良好的加工性能及焊接检 (4)按照不同用途有合理的组织稳定性。耐热钢是指在高温下工作并具有一定强度和抗氧化耐腐蚀能力的钢种，耐热钢包括热稳定钢和热强钢。热稳定钢是指在高温下抗氧化或执高温介质腐蚀而不破坏的钢种，如炉底板、炉栅等。它们工作时的主要失效形式是高温氧化。而单位面积上承受的载荷并不大。热强钢是指在高温下有一定抗氧化能力并具有足够强度而不产生大量变

形或断裂的钢种，如高温螺栓、涡轮叶片等。它们工作时要求承受较大的载荷，失效的主要原因是高温下强度不够。 1 钢的热稳定性和热稳定钢一、钢的抗氧化性能及其提高途径工件与高温空气、蒸汽或燃气相接肽表面要发生高温氧化或腐蚀破坏。因此，要求工件必须具备较好的热稳定性。除了加入合金元素方法外，目前还采用渗金属的方法，如渗Cr、渗Al或渗Si，以提高钢的抗氧化性能。二、热稳定钢热稳定钢(又称抗氧化钢广泛用于工业锅炉中的构件，如炉底板、马弗罐、辐射管等这种用途的热稳定钢有铁素体F型热稳定钢和奥氏体A型热稳定钢两类。 F型热稳定钢是在F不锈钢的基础上进行抗氧化合金化而形成的钢种、具有单相F基体，表面容易获得连续的保护性氧化膜。根据使用

温度，可分为Cr13型钢、Cr18型钢和Cr25型钢等。F型热稳定钢和F不锈钢一样，因为没有相变，所以晶粒较粗大，韧性较低，但抗氧化性很强。 A型热稳定钢是在A型不锈钢的基础上进一步经Si、Al抗氧化合金化而形成的钢种。A型热稳定钢比F型热稳定钢具有更好的工艺性能和热强性。但这类钢因消耗大量的Cr、Ni资源，故从50年代起研究了Fe-Al－Mn系和Cr－Mn-N系热稳定钢，并已取得了一定进展。 2 金属的热强性一、高温下金属材料力学性能特点在室温下，钢的力学性能与加载时间无关，但在高温下钢的强度及变形量不但与时间有关，而且与温度有关，这就是耐热钢所谓的热强性。热强性系指耐热钢在高温和载荷共同作用下抵抗塑性变形和破坏的能力。由此可见在评定高温条件下材料的力学性能时，必须用热强性来评定。热强性包括材料高温条件下的瞬时性能和长时性能。瞬时性能是指在高温条件下进行常现力学性能试验所测得的性能指标。如高温拉伸、高温冲击和高温硬度等。其特点是高温、短时加载，一般说来瞬时性能P是钢热强性的一个侧面，所测得的性能指标一般

钢结构特点和应用

设计先进：采用最先进的设计方法，充分发挥钢材力学特性和钢构架的潜力，从而节省大量钢材。结构新颖：结构简洁、轻巧，扩大了建筑物内部空间，彩钢夹芯板或双层彩板加保温棉等新型墙体屋面材料围护，更显示建筑的时代感。安装快捷：构件标准，制作精良，施工安装简便、快捷、安全。用途广泛：被广泛用于工业、民用建筑、尤其使用大跨度、大空间的大型厂房、仓库、体育馆。第1章概述 1.1 钢结构的特点和应用 1.1.1 钢结构的特点钢结构是用钢板,热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的.和其他材料的结构相比,钢结构有如下一些特点: (1)材料的强度高,塑性和韧性好. 钢材和其他建筑材料诸如混凝土,砖石和木材相比,强度要高得多.因此,特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构.钢材还具有塑性和韧性好的特点.塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂;韧性好,结构对动力荷载的适应性强.良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能.另一方面, 由于钢材的强度高,做成的构件截面小而壁薄,受压时需要满足稳定的要求,强度有时不能充分发挥.图1-1给出同样断面的拉杆和压杆受力性能的比较:拉杆的极限承载能力高于压杆.这和混凝土抗压强度远远高于抗拉强度形成鲜明的对比. (2)材质均匀,和力学计算的假定比较符合. 钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的.因此,钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合.钢材在冶炼和轧制过程中质量可以严格控制,材质波动的范围小. (3)钢结构制造简便,施工周期短. 钢结构所用的材料单纯而且是成材,加工比较简便,并能使用机械操作.因此,大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件,精确度较高.构件在工地拼装,可以采用安装简便的普通螺栓和高强度螺栓,有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,以缩短施工周期.小量的钢结构和轻钢屋架,也可以在现场就地制造,随即用简便机具吊装.此外,对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固,用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁. (4)钢结构的质量轻. 钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多.以同样的跨度承受同样荷载,钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土屋架的1/3至1/4,冷弯薄壁型钢屋架甚至接

铁素体耐热钢

为确保火力发电的长期稳定和减少CO2排放问题，开发超临界压力火力发电用高强度耐蚀耐热钢是不可或缺的，使用这种钢能够使蒸汽高温高压化，从而提高发电效率，减少CO2排放。人们通常将蒸汽温度超过566℃、压力超过24.1MPa的设备称为USC设备。目前，USC设备的最高蒸汽温度已达到610℃，日本等国家正在进行蒸汽温度达到650℃的高强度铁素体耐热钢的研究开发。作为630℃级汽轮机用铁素体耐热钢，日本开发了MTR10A(10Cr-0.7Mo-1.8W-3Co-VNb)、HR1200(11Cr-2.6W-3Co-NiVNb)和TOS110(10Cr-0.7Mo-1.8W-3Co-VNb)。对于650℃级铁素体耐热钢，日本从材料结构方面研究了微细组织在晶界附近长时间稳定的问题。9Cr-3W-3Co-0.2V-0.05Nb-0.08C钢添加了在晶界容易产生偏析的硼后，根据该钢在650℃时的蠕变断裂数据，为抑制试验用钢生成氮化硼(Boronnitride简称BN)，因此不添加氮。无添加硼的钢在1千小时左右的长时间运转后，蠕变断裂强度急剧下降，但随着硼含量的增加，在长时间运转后能抑制蠕变断裂强度的劣化。由于该钢没有添加氮，因此Z相的生成不会导致长时间运转后蠕变断裂强度的劣化。长时间运转后蠕变断裂强度的劣化是由于在蠕变过程中M23C6碳化物凝聚粗化会导致马氏体组织迅速恢复所致。硼在晶界附近的M23C6碳化物中浓缩，可以长时间抑制晶界附近的M23C6碳化物在蠕变过程中发生凝聚粗化，使晶界附近的微细板条状－块状组织保持长时间不变。根据在650℃、80MPa时的蠕变速度-时间曲线可知，添加硼后发生大的变化的是加速蠕变的开始时间延长了。由此可使最小蠕变速度变得更低，断裂寿命延长。添加硼，可以抑制晶界附近发生局部蠕变变形，使变形在晶界附近和晶粒内变得更加均匀，还可提高蠕变延性，从而提高蠕变疲劳寿命。在添加140ppm硼的9Cr钢中，当氮为80ppm左右时，蠕变强度变得极大。作为650℃级高效USC设备用钢，日本在耐热钢的研究方面领先于欧美。为解决能源供给和减少CO2排放这两个课题，因此对耐热钢的高强度化、高温化、尤其是确保长时间运转可靠性的要求非常高，研究开发新一代耐热钢对火力发电来说今后将起越来越重要的作用

简述钢结构特点及其发展前景

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6618963355.html, 简述钢结构特点及其发展前景作者：付佳乐洪翔宇但唐坤黄武福来源：《大东方》2016年第10期摘要：改革开放以来，随着我国经济建设的迅猛发展，土地资源日益宝贵，建筑结构向高层以及超高层发展。钢结构则以其诸多优点在我国现代化建设中占据了突出地位。以后随着钢材强度、质量的进一步提高，钢结构在未来建设中的应用范围将会更加宽广。关键词：钢结构；特点；前景 1引言钢结构是采用钢板、型钢通过型钢连接而成的结构，其延塑性好，强度也比较高，抗震性能良好。另外，钢结构主要以钢材为材料，而钢材具有可回收性，因此大大减少了建筑垃圾的产生，符合我国当代可持续发展的战略目标。钢结构的产生为行业发展引进了新的思路，有望成为未来高层建筑的主要结构形式。 2钢结构的优缺点 2.1钢结构的优点 2.1.1钢结构的强度高，塑性以及韧性好。与混凝土结构以及砖石结构相比，由于其所用钢构件均可由厂家预制，有效的保证了各构件的质量，因此钢结构的强度较高，也更加适用于大跨度结构。在钢结构设计时，取钢材的屈服状态为极限状态，因此实际上钢材还有较高的强度储备，其安全性更好。钢材优秀的韧性性能也使得钢结构在承受动力荷载时可以产生较为充足的变形以消耗冲击荷载所产生的能量，因此钢结构的抗震性能要明显由于混凝土结构和砖石结构等。 2.1.2钢结构密闭性好、造型美观，适合工业化生产。焊接是钢结构连接的主要方式，随着焊接技术的发展，焊缝处理越来越好，可以做到钢结构件的完全密闭，因此对于密闭要求较高的结构来说，钢结构应是其优先选择的结构形式。由于钢材的塑形，在制作过程中比较容易制造出各种体型的钢构件，设计时可以较容易的丰富建筑立面，达到建筑物设计美观的要求。钢结构所用构件均为工厂预制然后现场装配的，因此钢结构产业工业化程度更高，施工进度更快，更加适合现在快速施工的建设客观要求。 2.1.3钢结构自重轻，材料可回收性好。与其他建筑材料相比，钢材密度相对较大，但是由于其强度要远高于混凝土、砖石材料，所以，钢结构的自重要小。同等高度的建筑物，钢结构的自重约为混凝土高度的1/2—3/5，且钢结构的截面要小，可以节省建筑空间。另外，由于钢结构主要原料为钢材，钢材的可降解性好而且可以回收利用，因此钢结构对于材料的利用率更高，效果更好，更环保。

耐热钢铸件耐热钢

耐热钢铸件耐热钢耐热钢铸件工业使用耐热钢总论耐热钢是指在高温下工作的钢材。耐热钢铸件的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同，以及所处环境各异，因此所采用的钢材种类也各不相同。这里所谈的温度是个相对的概念。最早在锅炉和加热炉中使用的材料是低碳钢，使用的温度一般在200℃左右，压力仅为0.8MPa。直到现在使用的锅炉用低碳钢，如20g，使用温度也不超过450℃，工作压力不超过6MPa。随着各类动力装置的使用温度不断提高，工作压力迅速增加，现代耐热钢的使用温度已高达700℃，使用的环境也变得更加复杂与苛刻。现在，耐热钢铸件的使用温度范围为200～1300℃，工作压力为几兆帕到几十兆帕，工作环境从单纯的氧化气氛，发展到硫化气氛、混合气氛以及熔盐和液金属等更复杂的环境。为了适应各种工作条件不断发展的要求，耐热钢铸件也在不断地发展。从最早期的低碳钢、低合金钢，到成分复杂的、多元合金化的高合金耐热钢。现按珠光体型低合金热强钢、马氏体型热强钢、阀门钢、铁素体型耐热钢、奥氏体型耐热钢、等分别介绍如下。 1）珠光体型低合金热强钢该种钢的代表：12Cr1MoV此种钢组织稳定性较好，当温度高达580℃时仍具有良好的热强性。 2）马氏体型热强钢该种钢的代表：Cr12型马氏体热强钢，有优良的综合力学性能、较好的热强性、耐蚀性及振动衰减性，广泛用于制造汽轮机叶片而形成独特的叶片钢系列，并广泛用作气缸密封环、高温螺栓、转子和锅炉过热器、在热器管、燃气轮机涡轮盘、叶片、压缩机及航空发动机压气机叶片、轮盘、水轮机叶片及宇航导弹部件等。Cr12型耐热钢的开发与应用已有60多年历史，至少已有300余种牌号。但其成分的差别不大，都是以Cr12钢为基础在添加钨、钼、钒、镍、铌、硼、氮、钛、钴等元素含量上做些变化。 3）阀门钢阀门钢是耐热钢的一个重要分支，该种钢的代表：21Cr-9Mn-4Ni-N钢（21-4N），与21Cr-12NiN、 14Cr-14Ni2W-Mox相比，性能优越较经济，在汽油机排气阀门上迅速得到广泛应用。在21-4N钢基础上添加硫改善切削性能形成了21-4NS。添加铌、钼、钨和钒，提高了高温强度、疲劳强度和耐磨性，开发了 21-4WNbN，X60CrMnMoVNbN2110钢。 4）铁素体型耐热钢在室温和使用温度条件下这类钢的组织为铁素体。这类钢铬含量高于12%，不含镍，只含有少量的硅、钛、钼、铍等元素。 5）奥氏体型耐热钢该种钢的代表：18Cr-8Ni、25Cr-20Ni及Cr-Mn-N、Fe-Mn-Al等钢。这类钢在高温下具有较高的热强性，及优异的抗氧化性。一般制作用于600℃以上承受较高应力的部件，其抗氧化性温度可达850～1250℃。这类钢基本上是和不锈钢同时发展起来的，有些钢同时就是优异的奥氏体型不锈钢。我国在奥氏体型钢方面，除仿制和生产了大量国外耐热钢牌号外，多年来还开发了Cr-Mn-N、Cr-Mn-Ni-N、Cr-Ni-N及Fe-Al-Mn和Cr-Mn-Al-Si系耐热钢。Cr18Mn12Si2N、Cr20Mn9Ni2Si2N及 3Cr24Ni7SiNRe列入国家标准推广应用。铸造耐热钢在耐热钢领域中占有相当大的比重。20世纪70～80年代以来，由于石油化学工业的飞速发展，在大型合成氨及乙烯装置中采用了大量的高合金耐热铸钢，其使用温度可达1150℃，开发了一系列 Fe-Cr-Ni基耐热钢及耐热合金。如4Cr25Ni35Co15W、4Cr25Ni35WNb、5Cr28Ni48W5等。一些发达国家早在20世纪30年代就制定了耐热铸钢标准。1987年，我国建立了第一个耐热铸钢国家标准。 6）沉淀硬化型耐热钢

钢结构的应用和发展

钢结构的应用与发展 1 钢结构建筑的发展现状在国外,早在20世纪二三十年代,钢结构就在各行各业得到了广泛的应用,许多机场、桥梁和大型公共设施等大都采用了钢结构。据相关资料介绍,美国大约有70%的非民居和两层以下的建筑均采用刚架体系。钢结构的广泛应用,加大了建筑业对钢材的需求。在欧美等发达国家,钢结构用钢量已占到钢材产量的30%以上,钢结构建筑面积占到了总建筑面积的40%以上。我国的钢结构起步较晚,随着国家经济实力的增强和社会发展的需要,近十余年来,钢结构取得了比较迅速的发展,初步形成了一批有实力的龙头企业如鞍钢、宝钢等。制作钢结构所用的中厚板、型钢、钢管以及涂镀层钢板等产品的质量也有了较大提高,耐火钢、超薄热轧H型钢等一批新型钢材相继研制成功,开始应用于各类工程中。比较重要的工程有:浦东国际机场、首都国际机场、上海金茂大厦、深圳赛格大厦、大连世贸中心、芜湖长江大桥、上海卢浦大桥、上海宝钢大型轧钢厂房、江南造船厂仓库、长江输电铁塔、青岛颐中体育场、义乌市体育场、长沙长途汽车站等,这些建筑成为了我国科技进步的某种象征,在国内外产生了一定的影响。近年来,钢结构正逐步应用于民用住宅中,并开始有所发展。与钢结构的发展相对应,我国成立了许多专业性的钢结构设计院和研究所,研究开发出了许多钢结构设计软件和新技术,并设计出了许多优秀的钢结构建筑。从计算机设计、制图、数控以及自动化加工制造到科学管理方面都有了一套独特的方

法。其产品的范围也从传统的建筑工程结构、机械装备、非标准构件和成套设施延伸到商品房屋、集装箱产品和港口设施等直接到用户的终端产品。 2 钢结构的优点与传统的砖混结构、钢筋混凝土结构和木结构等相比,钢结构具有许多优点。 2. 1 施工周期短钢结构建筑的所有构件均可以在现场制作安装,对规模较小的工业厂房而言,采用钢结构,其施工周期仅需45 d至2个月;若采用钢筋混凝土结构,则需要8个月至12个月。 2. 2 抗震性能好由于钢结构属于柔性结构且自重较轻,因而能有效地降低地震造成的影响,极有利于抗震。 2. 3 易于拆卸搬迁整个建筑可在很短的时间内拆迁,且大部分构件还可以重新利用,而这是钢筋混凝土建筑所无法比拟的。 2. 4 有利于环保与目前使用的混凝土结构相比,钢结构具有以下几个特点: (1)可干式施工、节约用水、施工占地少、产生的噪声小、粉尘少。 (2)可大量减少混凝土和砖瓦的使用。 (3)钢结构建筑达到使用寿命时,拆除结构所产生的固体垃圾较少,

钢结构八大特点

钢结构八大特点,值得收藏目录一、钢结构的特点 (1) 二、常用钢结构用钢的牌号及性能 (1) 三、钢结构的材料选用原则 (2) 四、主要钢结构技术内容 (2) 五、钢结构的目标与措施 (5) 六、钢结构的连接方法 (5) 七、焊接连接 (7) 八、螺栓连接 (9) 正文一、钢结构的特点 1钢结构自重较轻 2钢结构工作的可靠性较高 3钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 4钢结构制造的工业化程度较高 5钢结构可以准确快速地装配 6容易做成密封结构 7钢结构易腐蚀 8钢结构耐火性差二、常用钢结构用钢的牌号及性能 1碳素结构钢：Q195、Q215、Q235等 2低合金高强度结构钢 3优质碳素结构钢及合金结构钢

4专门用途钢三、钢结构的材料选用原则钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。四、主要钢结构技术内容 1.高层钢结构技术根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。 2.空间钢结构技术

空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。 3.轻钢结构技术伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H 型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。 4.钢混凝土组合结构技术以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20％。组合楼盖及钢管混凝土构件，还具有少支模或不支模、施