结构检测与鉴定：用材料的检测

结构用材料包含结构用钢材、结构用铝合金、螺栓等。 结构材料检测的主要内容有力学性能检测、材料品种检测、化学成分分析、金相分析、物理性能分析等。

1)结构材料的力学性能检测

结构材料的力学性能检测是用于确定所用材料的力学性能指标是否符合相应的国家标准规定或者用于明确材料的性能指标。 力学性能主要包括材料的强度性能(抗拉强度、极限强度)、塑性性能、冲击韧性、弹性模量、冷弯性能、硬度等。 钢结构材料主要采用的检测及评定依据有《碳素结构钢》(GB/T 700)、《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591)、《金属材料室温拉伸试验方法》(GB/T 228.1)、《金属材料弯曲试验方法》(GB/T 232)等,相关参数检测参照的标准见表5.1 和表5.2。

表5.1　钢结构材料力学性能检验项目、试验方法和评定依据

表5.2　钢结构紧固件力学性能检验项目、试验方法和评定依据

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钢结构材料力学性能试验的取样位置及试样制备都会导致力学性能测试结果存在差异。因此,为了保证检测的有效性,与钢材(型钢、条钢、钢板、钢管等)力学性能相关的试验(如拉伸、弯曲和冲击试验),其样坯的切取及试样的制备应遵循国标《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》。

2)结构材料品种及成分的化学分析(www.xing528.com)

钢材的材料品种(钢号)与钢材的物理力学性能直接相关。 现场检测时,若工程的现状质量较好、资料齐备(设计资料、竣工资料、检测报告等),可结合相关资料进行确定；必要时应现场取样后进行力学性能检测验证。 对于重要的结构或事故原因分析等,宜补充进行化学成分分析。

通过化学成分分析确定钢材的材料品种时,对碳素结构钢宜测定C、Mn、Si、S、P 这5 种元素的含量；对于低强度合金钢,必要时可补充测定V、Nb、Ti 这3 种元素的含量。 钢材的品种应根据元素含量,对照现行标准《碳素结构钢》(GB/T 700)、《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591)中的化学成分含量进行判别,钢结构材料化学成分分析取样数量及方法见表5.3。

表5.3　钢结构材料化学成分分析取样数量及方法

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3)结构材料的金相检测

当钢结构材料发生烧损、变形、断裂、腐蚀或者其他损伤时,为明确发生损伤或破坏的原因,宜进行金相检测。 金相现场检测可采用现场覆膜金相检测或便携式显微镜现场检测,或取样后进行实验室检测。 现场检测及取样部位宜在开裂、应力集中、过热、变形或其他怀疑有材料组织变化的部位。

钢材的金相检测及评定,应根据具体检测目的,按照现行标准《金属显微组织检验方法》(GB/T 13298)、《钢的显微组织评定方法》GB/T 13299、《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》GB/T 226、《结构钢低倍组织评级图》(GB/T 1979)、《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》(GB/T 6417),以及《钢材断口检验法》(GB 1814)实施。