建筑鋼材-鋼材技術性質

鋼材力學性質1鋼材工藝性質2

化學成分對鋼材性質的影響4鋼材冷加工3一、力學性質通常以拉伸強度作為最基本的強度值。拉伸強度由拉伸試驗檢測。拉伸強度壓縮強度彎曲強度鋼材的強度剪切強度一、力學性質鋼筋檢測取樣數量1.拉伸性能標準試件非標準試件1.拉伸性能1.拉伸性能

do為試件初始有效直徑，Ao為初始有效斷面面積。試驗的標距長度Lo為5do或10do

鋼筋標距儀（也叫打點機）在鋼筋上每隔5或10mm標記一點（用于計算斷后伸長率、最大力總伸長率，標記要清晰可見且不破壞樣品性能）鋼筋標距儀1.拉伸性能

開動試驗機，緩慢而均勻地加載，仔細觀察測力指針轉動和繪圖裝置繪出圖的情況。注意捕捉屈服荷載值，將其記錄下來用以計算屈服點應力值σs,屈服階段注意觀察滑移現象。過了屈服階段，加載速度可以快些。將要達到最大值時，注意觀察“縮頸”現象。試件斷后立即停車，注意記錄最大荷載值，用游標卡尺測量拉斷后標距長度。鋼筋拉伸試驗鋼筋拉伸試驗鋼筋拉伸試驗鋼筋拉伸試驗鋼筋拉伸試驗鋼筋拉伸試驗鋼筋拉伸試驗鋼筋拉伸主要指標強度指標塑性指標鋼筋拉伸主要指標指標描述屈服強度

鋼材在結構中受力不得進入屈服階段，否則將產生較大的塑性變形而使結構不能正常工作，并可能導致結構的破壞。故在結構設計中，以屈服強度作為鋼材設計強度取值依據，施工選材驗收也以屈服強度為重要的技術指標。

屈服強度與抗拉強度之比σs/σb稱為屈強比。屈強比反映鋼材利用率和安全可靠度的一個指標。

屈強比越大，鋼材的利用率越高；屈強比越小，結構物安全性較好，但屈強比過小，鋼材強度的有效利用率越低，造成鋼材浪費。合理屈強比一般為0.6~0.75。伸長率δ

通常以δ5和δ10分別表示=5d0和=10d0時的伸長率。同一種鋼材，其δ5大δ10。

伸長率反映鋼材拉伸斷裂時所能承受的塑性變形能力，是衡量鋼材塑性大小的重要指標。伸長率越大，說明鋼材斷裂時產生的塑性變形越大，鋼材的塑性越好。凡用于結構的鋼材，必須滿足規(guī)范規(guī)定的屈服強度、抗拉強度和伸長率指標的要求。硬鋼（高碳鋼）拉伸性能2.沖擊韌性定義及指標指鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。其大小用沖擊韌性值αk表示。αk越大，則沖擊韌性越好。αk是以試件沖擊破壞時缺口處單位面積上所消耗的功（J/cm2）。測定方法按照我國國家標準試驗方法的擺沖法、橫梁式來測定。測定指標試件沖斷時缺口處單位面積上所消耗的能量為沖擊韌性指標。2.沖擊韌性計算方法3.硬度指其表面局部體積內抵抗外物壓入產生塑性變形的能力。常用的測定硬度的方法有：布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)和維氏硬度(HV)三種定義及測定方法測定原理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，以壓痕表面積Ｆ（ｍｍ）除荷載Ｐ，所得的應力值即為試件的布氏硬度值ＨＢ，以數字表示，不帶單位。洛氏法測定的原理與布氏法相似，但系根據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。二、工藝性質

鋼材應具有良好的工藝性，以滿足施工加工的要求。冷彎性能和焊接性能是鋼材重要的工藝性能。1冷彎性能1冷彎性能

冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。鋼筋冷彎冷彎性能大小以試驗時彎曲角度（90°或180°），彎心直徑d與試件厚度（直徑）a的比值來表示；彎曲角度愈大，彎心直徑與試件厚度的比值愈小，則表明冷彎性能愈好。1冷彎性能

試樣繞著指定彎心彎曲到指定角度后，如果試件彎曲外拱面和兩側不出現裂紋、斷裂和起層現象，則冷彎合格。

通過冷彎試驗，更有助于暴露鋼材的某些內在缺陷，它能揭示鋼材是否存在內部組織不均勻、內應力和夾雜物等缺陷。2

焊接性能

土木工程中，無論是鋼結構，還是鋼筋骨架、接頭及預埋件的連接等，大部分采用焊接方式連接，故要求鋼筋應具有聯(lián)合的可焊性。

鋼材的可焊性是指鋼材在焊接后，所焊部位的牢固程度和硬脆傾向大小的性能。可焊性良好的鋼材，焊頭牢固可靠，硬脆傾向小，在焊縫及其附近過熱無產生裂縫，且仍保持與母體相近的性能。2

焊接性能

可焊性受化學成分及含量影響。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等，均會降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。硫、磷以及其他雜質也會降低可焊性。焊接結構應選擇含碳量較低的氧氣轉爐或平爐的鎮(zhèn)靜鋼。當采用高碳鋼及合金鋼時，為了改善焊接后的硬脆性，焊接時一般要采用焊前預熱及焊后熱處理等措施。三、鋼材冷加工

1定義—冷加工是鋼材在常溫下，以超過其屈服點但不超過抗拉強度的應力對其進行的加工。冷拉冷拔冷軋建筑鋼材常用的冷加工刻痕

對鋼材進行冷加工的目的，主要是利用時效提高強度，利用塑性節(jié)約鋼材，同時也達到調直和除銹的目的。三、鋼材冷加工冷加工冷加工分類描述冷拉

冷拉是將鋼筋用拉伸設備在常溫下拉長，使之產生一定的塑性變形。通過冷拉能使鋼筋強度提高10%~20%，長度提高6%~10%，并達到矯直、除銹、節(jié)約鋼材的目的。冷拔冷拔是將鋼筋通過硬質合金制成的拔細?？讖娦欣巍?.鋼材的冷加工強化和時效鋼材冷拉應力—應變曲線圖

鋼材的冷加工強化和時效

冷加工后的鋼材隨時間的延長，其強度、硬度提高，而塑性、沖擊韌性降低的現象稱為時效。時效分類描述自然時效自然時效是將其冷加工后，在常溫下放置15～20d；人工時效人工時效是將冷加工后的鋼材加熱至100～200℃保持2h以上。（多采用蒸汽或電熱等人工加熱的方法來處理）鋼材的冷加工強化和時效

鋼材冷加工后產生的強化和時效，可利用這一性質，可提高鋼材的利用率，達到節(jié)省鋼材，提高經濟效益的目的，但應兼顧強度和塑限兩方面的合理程度。

經過冷加工后的鋼材，不得用于承受動荷載作用的結構，也不得用于焊接施工。四、化學成分對鋼材性質的影響鋼材的化學成分主要是指碳、硅、錳、硫、磷等，在不同情況下往往還需考慮氧、氮及各種合金元素。土木工程用鋼材含碳量不大于0.8％。在此范圍內，隨著鋼中碳含量的提高，強度和硬度相應提高，而塑性和韌性則相應降低，碳還可顯著降低鋼材的可焊性，增加鋼的冷脆性和時效敏感性，降低抗大氣銹蝕性。碳當硅在鋼中的含量較低（小于1%）時，可提高鋼材的強度，而對塑性和韌性影響不明顯。硅四、化學成分對鋼材性質的影響錳是我國低合金鋼的主加合金元素，錳含量一般在1%～２％范圍內，它的作用主要是使強度提高，錳還能消減硫和氧引起的熱脆性，使鋼材的熱加工性質改善。錳硫是很有害元素。呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中，具有強烈的偏析作用，降低各種機械性能。硫化物造成的低熔點使鋼在焊接時易于產生熱裂紋，顯著降低可焊性。硫磷為有害元素，含量提高，鋼材的強度提高，塑性和韌性顯著下降，特別是溫度愈低，對韌性和塑性的影響愈大，磷在鋼中的偏析作用強烈，使鋼材冷脆性增大，并顯著降低鋼材的可焊性。磷可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性，在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用磷

鋼材的工藝性質概述1

冷彎性能2

焊接性能3

鋼材冷加工對鋼材性能的影響4一、鋼材的工藝性質概述

鋼材應具有良好的工藝性，以滿足施工加工的要求。冷彎性能和焊接性能是鋼材重要的工藝性能。二、冷彎性能

冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。鋼筋冷彎冷彎性能大小以試驗時彎曲角度（90°或180°），彎心直徑d與試件厚度（直徑）a的比值來表示；彎曲角度愈大，彎心直徑與試件厚度的比值愈小，則表明冷彎性能愈好。二、冷彎性能二、冷彎性能

試樣繞著指定彎心彎曲到指定角度后，如果試件彎曲外拱面和兩側不出現裂紋、斷裂和起層現象，則冷彎合格。

通過冷彎試驗，有助于暴露鋼材的某些內在缺陷，它能揭示鋼材是否存在內部組織不均勻、內應力和夾雜物等缺陷。三、焊接性能

鋼材的可焊性是指鋼材在焊接后，所焊部位的牢固程度和硬脆傾向大小的性能?？珊感粤己玫匿摬模割^牢固可靠，硬脆傾向小，在焊縫及其附近過熱區(qū)無產生裂縫，且仍保持與母體相近的性能。

土木工程中，無論是鋼結構，還是鋼筋骨架、接頭及預埋件的連接等，大部分采用焊接方式連接，故要求鋼材應具有良好的可焊性。三、焊接性能

可焊性受化學成分及含量影響。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等，均會降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。硫、磷以及其他雜質也會降低可焊性。四、鋼材冷加工對鋼材性能的影響

冷加工是鋼材在常溫下，以超過其屈服點但不超過抗拉強度的應力對其進行的加工。冷拉冷拔冷軋建筑鋼材常用的冷加工刻痕

對鋼材進行冷加工的目的，主要是利用時效提高強度，利用塑性節(jié)約鋼材，同時也達到調直和除銹的目的。四、鋼材冷加工對鋼材性能的影響四、鋼材冷加工對鋼材性能的影響冷加工分類描述冷拉

冷拉是將鋼筋用拉伸設備在常溫下拉長，使之產生一定的塑性變形。通過冷拉能使鋼筋強度提高10%~20%，長度提高6%~10%，并達到矯直、除銹、節(jié)約鋼材的目的。冷拔冷拔是將鋼筋通過硬質合金制成的拔細?？讖娦欣巍ｄ摬牡睦浼庸娀蜁r效鋼材冷拉應力—應變曲線圖

經過冷加工后的鋼材，若立即再拉伸，其應力—應變曲線變化見左側圖?？砂l(fā)現經過冷拉后的鋼材屈服強度、硬度提高，而塑性、韌性下降，這一效果稱為鋼材冷加工強化。鋼材的冷加工強化和時效

冷加工后的鋼材隨時間的延長，其強度、硬度提高，而塑性、沖擊韌性降低的現象稱為時效。時效分類描述自然時效自然時效是將其冷加工后，在常溫下放置15～20d；人工時效人工時效是將冷加工后的鋼材加熱至100～200℃保持2h以上。（多采用蒸汽或電熱等人工加熱的方法來處理）鋼材的冷加工強化和時效

鋼材冷加工后產生的強化和時效，可利用這一性質，可提高鋼材的利用率，達到節(jié)省鋼材，提高經濟效益的目的，但應兼顧強度和塑限兩方面的合理程度。

經過冷加工后的鋼材，不得用于承受動荷載作用的結構，也不得用于焊接施工。

鋼材的強度概述1

鋼筋拉伸試驗2

鋼筋拉伸主要指標3一、鋼材的強度概述通常以拉伸強度作為最基本的強度值。拉伸強度由拉伸試驗檢測。拉伸強度壓縮強度彎曲強度鋼材的強度剪切強度一、鋼材的強度概述鋼筋檢測取樣數量一、鋼材的強度概述標準試件非標準試件二、鋼筋拉伸試驗do為試件初始有效直徑，Ao為初始有效斷面面積。試驗的標距長度Lo為5do或10do二、鋼筋拉伸試驗

鋼筋標距儀（也叫打點機）在鋼筋上每隔5或10mm標記一點（用于計算斷后伸長率、最大力總伸長率，標記要清晰可見且不破壞樣品性能）鋼筋標距儀二、鋼筋拉伸試驗

開動試驗機，緩慢而均勻地加載，仔細觀察測力指針轉動和繪圖裝置繪出圖的情況。注意捕捉屈服荷載值，將其記錄下來用以計算屈服點應力值σs,屈服階段注意觀察滑移現象。過了屈服階段，加載速度可以快些。將要達到最大值時，注意觀察“縮頸”現象。試件斷后立即停車，注意記錄最大荷載值，用游標卡尺測量拉斷后標距長度。鋼筋拉伸試驗

低碳鋼受拉應力—應變圖低碳鋼受拉應力—應變圖低碳鋼受拉應力—應變圖低碳鋼受拉應力—應變圖二、鋼筋拉伸試驗三、鋼筋拉伸主要指標強度指標塑性指標三、鋼筋拉伸主要指標屈服強度

鋼材在結構中受力不得進入屈服階段，否則將產生較大的塑性變形而使結構不能正常工作，并可能導致結構的破壞。故在結構設計中，以屈服強度作為鋼材設計強度取值依據，施工選材驗收也以屈服強度為重要的技術指標。

屈服強度