❖ (4)颈缩阶段
❖ a. CD段称为颈缩阶段。
❖ b.伸长率(δ)
❖ 将拉断后的试件拼合起来，测定出标距范围内的 长度L1(mm)，L1与试件原标距L0(mm)之差为塑 性变形值，它与L0之比称为伸长率(δ)，如图7—2 所示。伸长率的计算式如下 :
❖ 伸长率δ是衡量钢材塑性的一个重要指标
❖ δ越大，说明钢材的塑性越好。
❖
❖ (二)冷加工性能及时效处理 ❖ 1．冷加工强化处理 ❖ a.冷加工强化处理 ❖ b.建筑工地或预制构件厂常用的方法是冷
拉和冷拔。
❖ 2．时效 ❖ a.时效 ❖ b.自然时效 ❖ c.人工时效
冷拔示意图
❖ (三)焊接性能 ❖ 1、焊接是各种型钢、钢板、钢筋的重要联
接方式。
❖ 2、焊接性能 ❖ 3、有关因素：钢材可焊性能的好坏，主要
第三节 建筑钢材的主要技术性能
❖ 三大性能：力学性能、工艺性能和化学性能等。
❖ 目的：只有了解、掌握钢材的各种性能，才能做到正确、 经济、合理地选择和使用钢材。
❖ 一、力学性能 ❖ (一)拉伸性能 ❖ 1、定义 ❖ 2、试验方法 ❖ 3、关系曲线：如图7—1所示的应力-应变关系曲线。 ❖ 低碳钢受拉至拉断，经历了四个阶段： ❖ （1）弹性阶段(O—A) ❖ （2）屈服阶段(A—B) ❖ （3）强化阶段(B—C) ❖ （4）颈缩阶段(C—D)
❖ （一）冷弯性能
❖ 1、定义：冷弯性能是反映钢材在常温下承受弯 曲变形的能力。其指标是指试件弯曲的角度α和 弯心直径对试件厚度（或直径）的比值（d/a） 来表示，如图7-6和图7-7所示。
❖ 2、冷弯性能合格：试件的弯曲处不发生裂缝、 裂断或起层，即认为冷弯性能合格。
❖ 3、意义：相对于伸长率而言，冷弯是对钢材 塑性更严格的检验，它能揭示钢材是否存在 内部组织不均匀、内应力和。
❖ (2)屈服阶段
❖ a. 塑性变形
❖ b.上屈服点、下屈服点
❖ c. AB段称为屈服阶段、 屈服现象
❖ d.屈服强度：与B下点(此 点较稳定，易测定)对应 的应力称为屈服点(屈服 强度)，用σs表示。
❖ 钢材受力大于屈服点后，会出现较大的塑性 变形，已不能满足使用要求，因此屈服强度 是设计中钢材强度取值的依据，是工程结构 计算中非常重要的一个参数。
取决于钢的化学成分。
❖ 4、钢筋焊接应注意的问题是：
搭节焊
电弧焊
坡口焊
帮条焊
❖ σb=0.36HB ❖ 根据这一关系式，可以直接在钢结构上测出钢材的
HB值，并估算该钢材的σb值。 ❖ 建筑钢材常以屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击
韧性等性质作为评定牌号的依据。
二、工艺性能
❖ 良好的工艺性能，可以保证钢材顺利通过各种加 工，而使钢材制品的质量不受影响。
❖ 冷弯、冷拉、冷拔及焊接性能均是建筑钢材的重 要工艺性能。
❖ 常温下，随温度的下降，冲击韧度降低很小，此 时破坏的钢件断口呈韧性断裂状；
❖ (三)疲劳强度
❖ 1、疲劳破坏。 ❖ 2、疲劳强度，或称疲劳极限。
❖ 疲劳强度是试件在交变应力作用下，不发生 疲劳破坏的最大主应力值，一般把钢材承受 交变荷载1000000～10000000次时不发生破 坏的最大应力作为疲劳强度。
❖ 3、疲劳破坏的原因
❖ (四)硬度 ❖ 1、定义 ❖ 2、分类：布氏硬度（HB）和洛氏硬度（HRC）。
常用的方法是布氏法，其硬度指标是布氏硬度值。 ❖ 3、各类钢材的HB值与抗拉强度之间有较好的相关
性。
❖ 材料的强度较高，塑性变形抵抗力越强，硬度值也 就越大。由试验得出，当低碳钢的HB<175时，其抗 拉强度与布氏硬度的经验关系式如下：
❖ (1)弹性阶段
❖ a.弹性变形
❖ b.弹性极限，以σp表示。
❖ c.应力与应变的比值为常 数，即弹性模量(E)， E=σ/ε，单位MPa。弹性 模量反映钢材抵抗弹性变 形的能力，是钢材在受力 条件下计算结构变形的重 要指标。建筑常用碳素结 构钢Q235的弹性模量 E=(2．0～2．1)× MPa。
第八章 金属材料
第二节 建筑钢材的基本知识
❖ 一、钢的冶炼 ❖ 1、生铁是由铁矿、熔剂(石灰石)、燃料(焦炭)在高
炉中经过还原反应和造渣反应而得到的一种铁、碳 合金。 ❖ 生铁硬而脆、无塑性和韧性、不能焊接、锻造、轧 制。 ❖ 2、钢 ❖ 钢是由生铁冶炼而成。 ❖ 在理论上凡含碳量在2％以下，含有害杂质较少的铁、 碳合金可称为钢。
❖4、中碳钢与高碳钢(硬钢)的拉伸曲线 ❖如图7—3所示。
❖ (二)冲击性能 ❖ 1、冲击韧度： ❖ 2、有关因素：
❖ 钢材的冲击韧度与钢的化学成分、冶炼与加工有 关。
❖ 一般来说，钢中的P、 S含量较高，夹杂物以及 焊接中形成的微裂纹等都会降低冲击韧度。此外， 钢的冲击韧度还受温度和时间的影响。
❖ c. 塑性变形在试件标距内的分布是不均匀 的，颈缩处的变形最大，离颈缩部位越远 其变形越小。
❖ 所以原标距与直径之比越小，则颈缩处伸 长值在整个伸长值中的比重越大，计算出 来的δ值越大。通常以δ 5和δ 10分别表示 L0=5d0和L0=l0d0时的伸长率。对于同一种 钢材，其δ 5大于 δ 10。
❖ 3、炼钢的过程
❖ 是把熔融的生铁进行氧化，使碳含量降低到预 定的范围，其他杂质降低到允许范围。
❖ 在炼钢的过程中，采用的炼钢方法不同，除掉 杂质的程度就不同，所得钢的质量也有差别。
❖ 目前，建筑工程中常用的钢种是普通碳素结构 钢和普通低合金结构钢。
钢分类 GB/T13304-91 表7-1 P124
❖ (3)强化阶段
❖ a. B—C呈上升曲线，称为强化阶段。
❖ b. 对应于最高点C的应力值(σb)称为极限抗拉 强度，简称抗拉强度——强度极限。
❖ σb是钢材受拉时所能承受的最大应力值。
❖ c. 屈服强度和抗拉强度之比(即屈服比=σs/σb) 能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。 屈强比越小，其结构的安全可靠程度越高， 但屈强比过小，又说明钢材强度的利用率偏 低，造成钢材浪费。建筑结构合理的屈强比 一般为0．60～0．75。