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上篇·第四章 建筑钢材
表 4.1 钢的基本晶体组织及其性能
组织名称 含碳量（%） 结构特征 性能
强度、硬度低；塑性、韧
铁素体 ≤ 0.02 C 溶于 α-Fe 中的固溶体
性好
奥氏体 0.8 C 溶于 γ-Fe 中的固溶体 强度、硬度不高；塑性大
抗拉强度低，塑性差，性
渗碳体 6.67 化合物 FeC
硬脆，耐磨
铁素体和渗碳体的机械混 强度和硬度较高；塑性和
珠光体 0.8
合物 韧性较好
建筑钢材的含碳量小于 0.8%，其基本组织是由铁素体和珠光体组成。在含碳
量不大于 0.8% 时，钢材随着含碳量增大，珠光体的含量增多，铁素体相应减少。
因而钢材的强度、硬度随之提高，但塑性和韧性则相应下降。当碳素钢的含碳量
大于 0.8% 后，钢材的基本组织为珠光体和渗碳体。随着含碳量的增大，钢材的塑
性、韧性下降，抗拉强度也下降。
二、钢的化学成分对钢材性能的影响
钢材按化学成分可分为碳素钢和合金钢。碳素钢主要化学成分是铁，其次是碳，
此外还含有少量的硅、锰、氧、氮、磷、硫等元素（其中氮、氧、硫、磷是有害杂质）。
合金钢是在炼钢过程中，为改善钢材性能加入某些合金元素（如锰、硅、钒、钛等）
而制得的钢。钢中含有一种或多种特意加入的合金元素，或碳素钢中的合金元素
超过限量，都称为合金钢。钢中主要成分对钢材性能的影响分述于下：
碳 所有钢材都含有碳元素，碳是影响钢材性能的主要元素之一。建筑钢材含
碳量不大于 0.8%。含碳量小于 0.8% 时，随着含碳量增加，钢的强度、硬度增加，
塑性和韧性降低。但当含碳量过高时，随着含碳量的增加，钢材强度反而下降。
碳是显著降低钢材可焊性元素之一，含碳量超过 0.3% 时钢的可焊性显著降低。碳
还会增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。
硅 硅是炼钢时为脱氧而加入的元素，是钢中的有益元素。含硅量小于 1% 时，
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