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常用钢材的力学性能有哪些?

发布者:建铭  发布时间:2018/5/4 10:48:34

 (1)屈服强度。对于不可逆(塑性)变形开始出现时金属单位截面上的最低作用外力,定义为屈服强度或屈服点。它标志着金属对初始塑性变形的抗力。

钢材在单向均匀拉力作用下,根据应力一应变(σ-E)曲线直日图2-1所示,
可分为弹性、弹塑性、屈服、强化四个阶段。
钢结构强度校核时根据荷载算得的应力、于材料的容许应力结构是安全的。
屈服强度是作为强度计算和确定结构尺寸的最基本参数。
(2)抗拉强度。钢材的抗拉强度表示能承受的最大校应力值如图2-1中的E点所示。在建筑钢结构中。以规定抗拉强度的上、下限作为控制钢材冶金质量的一个手段。
1)如抗拉强度太低,意味着钢的生产工艺不正常,冶金质量不良(钢中气体、非金属夹杂物过多等)I抗拉强度过高则反映轧钢工艺不当,终轧温度太低,使钢材过分硬化,从而引起钢材魁性、韧性的下降。
2)规定了钢材强度的上下限就可以使钢材与钢材之间,钢材与得缝之间的强度较为接近,使结构具有等强度的要求,避免因材料强度不均而产生过度的应力集中。
3)控制抗拉强度范围还可以避免因钢材的强度过高而给冷加工和焊接带来网难。
由于钢材应力超过屈服强度后出现较大的残余变形,结构不能正常使用,因此钢结构设计是以屈服强度作为承载力极限状态的标志值,相应地在一定程度上抗拉强度ep作为强度储备。其储备率可以抗拉强度与屈服强度的比值强届比表示,强屈比越大则强度储备越大。所以对钢材除要求符合屈服强度外,尚应符合抗拉强度的主要求。
(3)断后伸长率。断后伸长率是钢材加工工艺性能的重要指标,并显示钢材冶金质量的好坏。
伸长率是衡量钢材塑性及延住性能的指标。伸长率越大,表示塑性及延性性能越好,钢材断裂前永久塑性变形和吸收能量的能力越强。对建筑结构钢的8s要求应在16%-23%之间。钢的断后伸长率太低,可能是钢的冶金质量不好所致;伸长率太高,则可能引起钢的强度、韧性等其他性能的下降。随着钢的屈服强度等级的提高,断后伸长率的指标可以有少许降低。
(4)耐疲劳性。钢筋混凝土构件在交变荷载的反复作用下,往往在应力远小于屈服点时,发生突然的脆性断裂,这种现象叫作疲劳破坏。
(5)冷弯试验。冷弯试验是测定钢材变形能力的重耍手段。它以试件在规定的弯心直径下弯曲到一定角度不出现裂纹、裂断或分层等缺陷为合格。在钢材冷弯试验性能的同时,也可以检验钢的冶金质量。在冷弯试验中,钢材开始出现裂纹时的弯曲角度及裂纹的扩展情况显示了钢的抗裂能力,在一定程度上反映出钢的韧性。
(6)冲击韧性。钢材的冲击韧性是衡量钢材断裂时所做功的指标,以及在低温、应力集中、冲击荷载等作用下,衡运抵抗脆性断裂的能力。钢材中非金属夹杂物、脱叙不良等都将影响其冲击韧性。为了保证钢结构建筑物的安全,防止低应力脆性断裂,建筑结构钢还必须具有良好的韧性。目前关于钢材脆性破坏的试验方法较多,冲击试验是最简便的检验钢材缺口韧性的试验方
法,也是作为建筑结构钢的验收试验项目之一。
钢材的冲击韧性采用V形缺口的标准试件,如图2-2所示。冲击韧性指标以冲击荷载使试件断裂时所吸收的冲击功A附表示,单位为1。
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