巖土工程師輔導:建筑鋼材的晶體組織和化學成分
更新時間：2010-12-20 10:49:27
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1.建筑鋼材的晶體組織及其對性能的影響
鋼材的結構是晶體結構，鋼材的力學性能與晶體結構有密切關系。
(1)晶格平面上的原子排列較緊密，因而結合力較強。而晶面與晶面之間，則由于原子距離較大，結合力弱。因此，晶格在外力作用下，容易沿晶面相對滑移。a-鐵晶格中這種易滑移的面比較多，這是建筑鋼材塑性變形能力較大的原因。
(2)晶格中存在許多缺陷，如點缺陷、線缺陷和面缺陷。這些缺陷的存在，使晶格受力滑移時，不是整修滑移面上全部原子一齊移動，只是缺陷處局部移動，這是鋼材的實際強度遠比理論強度要低的原因。
(3)晶粒愈細，晶界面積愈大，則強度愈高，塑性、韌性也愈好。
(4)a-鐵晶格中可溶入其他元素，形成固溶體，會使晶格產生畸變，因而強度提高，而塑性和韌性降低。
建筑鋼材基本成分是鐵和碳。它們的結合有三種基本方式：固溶體、化合物、機械混合物。
碳素鋼在常溫下形成的基本組織：
鐵素體：是碳溶于a-鐵晶格中的固溶體，強度低、塑性很好。
滲碳體：是鐵與碳的化合物(Fe3C，含C=6.67%)，性質硬脆，是碳鋼中的主要強化組分。
珠光體：是鐵素體和滲碳體相間形成的層狀機械混合物。性能介于鐵素體與滲碳體之間。
建筑鋼材的含碳量<0.8%，其基本組織為鐵素體和珠光體。由圖10.6.1可見。含碳量增大時，珠光體相對含量增多，鐵素體則相應減少，因而強度隨之提高，但塑性和韌性則相應下降。
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