建筑钢材的技术性能（建筑材料）

模块8建筑钢材的进场验收与检测知识点：钢材的技术性能学习目标1.掌握建筑钢材的技术性能2.熟练掌握性能指标物理意义和计算方法3.会根据技术指标判定钢材的质量。钢材的技术性能是结构安全保证、施工工艺确定的基础

建筑钢材的技术性能力学性能工艺性能化学性能拉伸性能冲击韧性疲劳强度硬度冷弯性能焊接性能钢材的技术性能指标主要有力学性能、塑性变形性能、抗冲击性能、加工性能几个方面。力学性能包括：抗拉强度、屈服强度、强屈比或者屈强比塑性变形能性能：最大力伸长率、断后伸长率、弹性应变抗冲击性：冲击韧性（冲击功）加工性能：冷弯性能、可焊性一、钢材的拉伸性能钢材的拉伸演示过程以低碳钢为例L0F1F1F2F2F3F3d0L0=5d0或10d0ΔL1ΔL2L0是原始标距低碳钢的拉伸试验分为四个阶段建筑钢材的抗拉性能O弹性阶段OA屈服阶段AB强化阶段BC颈缩阶段CDABCD低碳钢受拉的应力－应变图建筑钢材的抗拉性能一、弹性阶段OA

一条通过原点的直线，应力与应变成正比。弹性弹性模量E值的大小反映了钢材抵抗弹性变形的能力。即刚性大小

A点对应的应力。αOA低碳钢受拉的应力－应变图E1

＞E2图形的特点：

试件的特点：计算的指标：ABCD弹性极限1.应力

2.应变3.弹性与弹性变形4.塑性与塑性变形FFAΔLL0L1建筑钢材的抗拉性能A是指钢材的公称截面积建筑钢材的抗拉性能二、屈服阶段AB

一条波动的曲线，应力增加很小，而应变增加很大。所能承受的拉力增加很小，而塑性变形迅速增加，似乎钢材不能承受外力——

屈服强度（也叫屈服点）

B下点对应的应力。图形的特点：试件的特点：计算的指标：αOA低碳钢受拉的应力－应变图ACDBB上B下屈服。三、强化阶段BC

一段上升的曲线。抵抗塑性变形的能力又重新提高——抗拉强度

图形的特点：试件的特点：计算的指标：αOA低碳钢受拉的应力－应变图ACDBB上B下C点对应的应力。建筑钢材的抗拉性能强化。四、颈缩阶段CD

一段下降的曲线。变形迅速发展，在有杂质或缺陷处，断面急剧缩小——

，直到断裂。断后伸长率A：

图形的特点：试件的特点：计算的指标：αOAACDBB上B下L1L0建筑钢材的抗拉性能计算的指标：颈缩三个重要的指标1.屈服强度Rel

结构设计中钢材强度取值的依据2.抗拉强度Rm

钢材所能承受的最大应力屈强比

屈强比，利用率，安全可靠程度3.断后伸长率A：

衡量钢材塑性的指标，越大说明钢材的塑性越好↑αOAACDBB上B下↑↓4．断面收缩率L1d0L0L0=5d0或10d0A0、An前后的截面积δ5与δ10谁大中碳钢、高碳钢的应力－应变图规定：产生残余变形为原始标距的0.2%时所对应的应力值，作为硬钢的屈服强度，称为条件屈服强度，用σ0.2表示。二、冲击韧性

钢材抵抗冲击荷载的能力。

定义试件讨论与分析计算式测试方法演示ak↑冲击韧性↑。

钢的化学成分;例：S、P↑冲击韧性↓冶炼及轧制质量质量↑冲击韧性↑温度温度↓，冲击韧性↓

ak影响冲击韧性的因素

三、疲劳强度设计承受交变荷载且须进行疲劳验算的结构时，应当了解所用钢材的疲劳强度。四、钢材的硬度硬度――是指钢材抵抗硬物体压入钢材的表面的能力。方法：布氏法、洛氏法和维氏法，常用方法是布氏法和洛氏法。定义测定方法讨论与分析材料的硬度往往与材料的其它性能有一定的相关系，如：钢材的HB值与抗拉强度之间有较好的相关关系。五、钢材的冷弯性能

指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，

试件被弯曲角度α、弯曲直径与厚度的比值d/a

定义指标弯曲角度α↑

，d/a↑，表示对冷弯性能要求越高。试件经过冷弯后，受弯部位外表面不允许出现裂纹，才判断为合格。冷弯性能反应钢材的塑性和弯加工性能。结论

钢材的冷加工方式有冷拉、冷拔和冷轧以及冷扭和刻痕。六钢材的冷加工(一)钢材的冷加工及时效

钢材的冷加工是指钢材在常温下进行的加工。时效：就是指钢材在自然条件下或者经过冷加工后，随着时间的延长，其强度硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。钢筋经冷拉时效后应力-应变图的变化

时效分为自然时效和人工时效两种。钢材经冷加工后，在常温下放置15~20d或加热至100℃~200℃并保持2h以内，钢材的屈服点、硬度将进一步提高，而塑性、韧性继续降低，前者称为自然时效，后者称为人工时效。

建筑用钢材常利用冷加工、时效作用提高其强度增加钢材的品种节约钢材。钢筋冷拉后屈服强度可提高15%-20%，冷拔后屈服强度可提高40%-60%。(二)冷加工在工程中的应用焊接性能