7.1.2鋼材的技術(shù)性質(zhì)建筑鋼材的技術(shù)性能力學(xué)性能工藝性能化學(xué)性能拉伸性能沖擊韌性疲勞強(qiáng)度硬度冷彎

建筑鋼材的技術(shù)性能力學(xué)性能工藝性能化學(xué)性能拉伸性能沖擊韌性疲勞強(qiáng)度硬度7.1.2鋼材的技術(shù)性質(zhì)冷彎性能冷加工焊接抗拉性能是建筑鋼材的重要性能，由拉力試驗(yàn)測(cè)得的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率作為鋼材的重要技術(shù)指標(biāo)建筑鋼材的抗拉性能，可通過(guò)低碳鋼受拉時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變圖來(lái)說(shuō)明。一、力學(xué)性能（一）拉伸性能彈性階段OA屈服階段AB強(qiáng)化階段BC頸縮階段CD低碳鋼的受拉過(guò)程分為四個(gè)階段建筑鋼材的抗拉性能一、彈性階段OA

一條通過(guò)原點(diǎn)的直線，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。彈性彈性模量

E值的大小反映了鋼材抵抗彈性變形的能力。

A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。αOA低碳鋼受拉的應(yīng)力－應(yīng)變圖圖形的特點(diǎn)：試件的特點(diǎn)：

計(jì)算的指標(biāo)：ABCD彈性極限建筑鋼材的抗拉性能二、屈服階段AB

一條波動(dòng)的曲線，應(yīng)力增加很小，而應(yīng)變?cè)黾雍艽?。所能承受的拉力增加很小，而塑性變形迅速增加，似乎鋼材不能承受外力—?/p>

屈服強(qiáng)度（也叫屈服點(diǎn)）點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。圖形的特點(diǎn)：試件的特點(diǎn)：計(jì)算的指標(biāo)：αOA低碳鋼受拉的應(yīng)力－應(yīng)變圖ACDBB上B下屈服。三、強(qiáng)化階段BC

一段上升的曲線。抵抗塑性變形的能力又重新提高——抗拉強(qiáng)度

圖形的特點(diǎn)：試件的特點(diǎn)：計(jì)算的指標(biāo)：αOA低碳鋼受拉的應(yīng)力－應(yīng)變圖ACDBB上B下C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。建筑鋼材的抗拉性能強(qiáng)化。四、頸縮階段CD

一段下降的曲線。變形迅速發(fā)展，在有雜質(zhì)或缺陷處，斷面急劇縮小——

，直到斷裂。伸長(zhǎng)率δ：

圖形的特點(diǎn)：試件的特點(diǎn)：計(jì)算的指標(biāo)：αOAACDBB上B下L1L0建筑鋼材的抗拉性能計(jì)算的指標(biāo)：頸縮幾個(gè)重要的指標(biāo)1.屈服強(qiáng)度σs

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼材強(qiáng)度取值的依據(jù)2.抗拉強(qiáng)度σb

鋼材所能承受的最大應(yīng)力屈強(qiáng)比

屈強(qiáng)比，利用率，安全可靠程度3.伸長(zhǎng)率δ

衡量鋼材塑性的指標(biāo)，越大說(shuō)明鋼材的塑性越好↑αOAACDBB上B下↑↓4．?dāng)嗝媸湛s率L1d0L0L0=5d0或10d0A0、A1前后的截面積δ5與δ10誰(shuí)大中碳鋼、高碳鋼的應(yīng)力－應(yīng)變圖規(guī)定：產(chǎn)生殘余變形為原始標(biāo)距的0.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值，作為硬鋼的屈服強(qiáng)度，稱為條件屈服強(qiáng)度，用σ0.2表示。（二）沖擊韌性沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載而不破壞的能力。規(guī)范規(guī)定是以刻槽的標(biāo)準(zhǔn)試件，在沖擊試驗(yàn)的擺錘沖擊下，以破壞后缺口處單位面積上所消耗的功來(lái)表示，符號(hào)為（）。越大，沖斷試件消耗的能量或者說(shuō)鋼材斷裂前吸收的能量越多，說(shuō)明鋼材的韌性越好。影響鋼材沖擊韌性的主要因素：(1)化學(xué)成分組織狀態(tài)、冶煉軋制質(zhì)量如鋼中磷、硫含量較高，存在偏析，非金屬夾雜物和焊接中形成的微裂紋等都會(huì)使沖擊韌性顯著降低。(2)環(huán)境溫度試驗(yàn)表明：沖擊韌性還隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是開始下降緩慢，當(dāng)達(dá)到—定溫度范圍時(shí)，突然下降很多而呈脆性，稱為鋼材的冷溫度脆性（冷脆性），這時(shí)的溫度稱為脆性臨界溫度。它的數(shù)值愈低，鋼材耐低溫沖擊性能愈好。(3)時(shí)間隨著時(shí)間延長(zhǎng)，鋼材的強(qiáng)度、硬度逐漸提高，塑性、沖擊韌性不斷降低的現(xiàn)象稱為“時(shí)效”。鋼材因時(shí)效而導(dǎo)致性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性。鋼材的時(shí)效敏感性愈大，經(jīng)過(guò)時(shí)效以后其沖擊韌性的降低愈顯著。為了保證安全，對(duì)于承受動(dòng)荷載的重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用時(shí)效敏感性小的鋼材。（三）耐疲勞性在反復(fù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在應(yīng)力遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度時(shí)突然發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞破壞。疲勞破壞的應(yīng)力用疲勞極限來(lái)表示，它是指疲勞試驗(yàn)中，試件在交變應(yīng)力作用下，不發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力。一般認(rèn)為，鋼材的疲勞破壞是由拉應(yīng)力引起的，因此，鋼材的疲勞極限與其抗拉強(qiáng)度有關(guān)，一般抗拉強(qiáng)度高，其疲勞極限也較高。（四）硬度鋼材的硬度是指其抵抗外物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。常用的測(cè)定硬度的方法有布氏法和洛氏法。布氏法的測(cè)定原理是利用直徑為Ｄ（ｍｍ）的淬火鋼球，以P（Ｎ）的荷載將其壓入試件表面，經(jīng)規(guī)定的持續(xù)時(shí)間后卸除荷載，即得到直徑為ｄ（ｍｍ）的壓痕，以荷載Ｐ除于壓痕表面積A（ｍｍ2），所得的應(yīng)力值即為試件的布氏硬度值ＨＢ，以數(shù)字表示，不帶單位。洛氏法測(cè)定的原理與布氏法相似，但根據(jù)壓頭壓入試件的深度來(lái)表示硬度值，洛氏法壓痕很小，常用于判定工件的熱處理效果。布氏硬度測(cè)定示意圖布氏硬度測(cè)定示意圖材料的硬度往往與材料的其它性能有一定的相關(guān)系，如：鋼材的HB值與抗拉強(qiáng)度之間有較好的相關(guān)關(guān)系。冷彎性能指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。建筑鋼材的冷彎，一般用彎曲角度(α)及d/a為指標(biāo)表示。鋼材冷彎試驗(yàn)是通過(guò)直徑(或厚度)為a試件，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎心直徑d(d＝na)，彎曲到規(guī)定的角度(90°或180°)時(shí)，檢查彎曲處有無(wú)裂紋、斷裂及起層現(xiàn)象。試驗(yàn)時(shí)采用的彎曲角度越大，彎心直徑對(duì)試件厚度(或直徑)的比值越小，冷彎性能越好。二、工藝性能（一）冷彎性能鋼材的冷彎性能和伸長(zhǎng)率一樣，表明鋼材在靜荷下的塑性冷彎是鋼材處于不利變形條件下的塑性，而伸長(zhǎng)率則是反映鋼材在均勻變形下的塑性。故冷彎試驗(yàn)是一種比較嚴(yán)格的檢驗(yàn)，能揭示鋼材是否內(nèi)部組織不均勻，存在內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。（二）焊接性能焊接：金屬和焊料熔化形成熔融區(qū)域，熔池冷卻凝固后便形成材料之間的