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，由拉力試驗測得的屈服點、抗拉強度和伸長率作為鋼材的重要技術(shù)指標(biāo)建筑鋼材的抗拉性能，可通過低碳鋼受拉時的應(yīng)力-應(yīng)變圖來說明。一、力學(xué)性能（一）拉伸性能彈性階段OA屈服階段AB強化階段BC頸縮階段CD低碳鋼的受拉過程分為四個階段建筑鋼材的抗拉性能一、彈性階段OA

一條通過原點的直線，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點對應(yīng)的應(yīng)力。αOA低碳鋼受拉的應(yīng)力－應(yīng)變圖圖形的特點：試件的特點：

計算的指標(biāo)：ABCD彈性極限建筑鋼材的抗拉性能二、屈服階段AB

一條波動的曲線，應(yīng)力增加很小，而應(yīng)變增加很大。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——

屈服強度（也叫屈服點）點對應(yīng)的應(yīng)力。圖形的特點：試件的特點：計算的指標(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——抗拉強度

圖形的特點：試件的特點：計算的指標(biāo)：αOA低碳鋼受拉的應(yīng)力－應(yīng)變圖ACDBB上B下C點對應(yīng)的應(yīng)力。建筑鋼材的抗拉性能強化。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。伸長率δ：

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

結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼材強度取值的依據(jù)2.抗拉強度σb

鋼材所能承受的最大應(yīng)力屈強比

屈強比，利用率，安全可靠程度3.伸長率δ

衡量鋼材塑性的指標(biāo)，越大說明鋼材的塑性越好↑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%時所對應(yīng)的應(yīng)力值，作為硬鋼的屈服強度，稱為條件屈服強度，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，在沖擊試驗的擺錘沖擊下，以破壞后缺口處單位面積上所消耗的功來表示，符號為（）。越大，沖斷試件消耗的能量或者說鋼材斷裂前吸收的能量越多，說明鋼材的韌性越好。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使沖擊韌性顯著降低。(2)環(huán)境溫度試驗表明：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)達到—定溫度范圍時，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)時間隨著時間延長，鋼材的強度、硬度逐漸提高，塑性、沖擊韌性不斷降低的現(xiàn)象稱為“時效”。鋼材因時效而導(dǎo)致性能改變的程度稱為時效敏感性。鋼材的時效敏感性愈大，經(jīng)過時效以后其沖擊韌性的降低愈顯著。為了保證安全，對于承受動荷載的重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用時效敏感性小的鋼材。（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)力遠小于抗拉強度時突然發(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)力用疲勞極限來表示，它是指疲勞試驗中，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度有關(guān)，一般抗拉強度高，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。常用的測定硬度的方法有布氏法和洛氏法。布氏法的測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。洛氏法測定的原理與布氏法相似，但根據(jù)壓頭壓入試件的深度來表示硬度值，洛氏法壓痕很小，常用于判定工件的熱處理效果。布氏硬度測定示意圖布氏硬度測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。鋼材冷彎試驗是通過直徑(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，檢查彎曲處有無裂紋、斷裂及起層現(xiàn)象。試驗時采用的彎曲角度越大，彎心直徑對試件厚度(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，而伸長率則是反映鋼材在均勻變形下的塑性。故冷彎試驗是一種比較嚴(yán)格的檢驗，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