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為了提高鋼鐵材料的性能，通常采用合金化和超細晶化以及在冶煉時加入量合鈮、釩、鈦等合金元素的方法，其中合金元素的加入在不同的階段發揮不同作用:在加熱過程中能夠抑制晶粒長大，在軋制過程中能夠抑制回復與再結晶，在冷卻的過程中起到沉淀強化和抑制相變的作用。
(1)金屬主要有脆性和韌性兩種斷裂方式；
(2)鋼中的碳和錳是對性能的影響 的兩種元素，鋼材的硬度和強度會隨著碳含量的増加而增加，但韌性會降低；鋼中的錳是固溶元素，一方面能和鐵素體形成固溶體，同時也能形成碳化物，增加鋼的強度；
(3)夾雜物對鋼韌性的影響程度較強度而言要大很多，通常鋼的強度越高其危害程度越大；由于夾雜物與鋼基體之間存在的變形性差異和物理性質的不同，在加工變形的過程中會出現應力集中，導致鋼材力學性能下降；
(4)鋼材的力學性能主要由觀組織所決定，魏氏體(W)和貝氏體(B)均能提高鋼的強度和硬度，但降低了韌性，導致性能缺陷的發生。



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鋼材在軋制的過程中，溫度變化使得組織發生變化，進一步使得鋼材力學性能出現差異。熱軋過程觀組織的變化主要包括：
(1)加熱過程:晶粒粗化和量元素的固溶；
(2)軋制過程:顯組織隨著材料的加工硬化被拉長；
(3)高溫奧氏體區:組織因動態再結晶而發生變化；
(4)軋制道次間隙以及軋后:組織因靜態再結晶發生變化；
(5)軋制過程中:碳氮化物在兩相區和低溫奧氏體區誘變析出；
(6)低溫奧氏體區:應變積累；
(7)變形過程中和變形后:奧氏體向鐵素體的相變。



碳素結構鋼（原稱為普通碳素結構鋼）是鐵生產中產量 、品種多、用途廣的鋼類，是工程結構的主要原材料，廣泛用于建筑、橋梁、鐵道、車輛、船舶、化工設備等。碳素結構鋼中只含有鐵、碳、硅、錳及雜質元素磷和硫，由于其碳含量低，不含任何有意添加的合金元素，具有適當的強度，良好的塑性、韌性、工藝性能和加工成形性能。這類鋼一般不要求進行熱處理，通常在熱軋狀態下使用。據一些工業發達 統計，碳素鋼約占世界鋼總產量的70%，合金鋼約占世界鋼總產量的10%，低合金鋼約占世界鋼總產量的15%~20%。而碳素結構鋼占碳素鋼產量的絕大部分。
建筑業是我國鋼材消費量 的行業，占國內鋼材全部消費量的50%以上。建筑業的發展對建筑用鋼的性能、質量提出了更高的要求。建筑用鋼的發展趨勢主要表現為:一是提高鋼材的使用效率，主要通過提高鋼材強度和耐用性來減少鋼材使用量，因此，高強度、高韌性、可焊接性、抗震、抗層狀撕裂、耐火、耐候性等已成為衡量現代建筑用鋼基本性能的主要指標；二是節約使用鋼材，在滿足建筑結構的大載荷、商樓層和大跨度發展要求的同時，降低建筑成本、節約 資源。目前，我國建筑業整體進步迫切需要發展節約型建筑用鋼，以推動建筑業整體水平的進步，滿足國民經濟發展的新要求。




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