1. 衡量鋼材力學性能的常用指標有哪
鋼材的力學性能是指標准條件下鋼材的屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能和沖擊韌性等,也稱機械性能。
1. 屈服強度
鋼材單向拉伸應力—應變曲線中屈服平台對應的強度稱為屈服強度,也稱屈服點,是建築鋼材的一個重要力學特徵。屈服點是彈性變形的終點,而且在較大變形范圍內應力不會增加,形成理想的彈塑性模型。低碳鋼和低合金鋼都具有明顯的屈服平台,而熱處理鋼材和高碳鋼則沒有。
2. 抗拉強度
單向拉伸應力—應變曲線中最高點所對應的強度,稱為抗拉強度,它是鋼材所能承受的最大應力值。由於鋼材屈服後具有較大的殘余變形,已超出結構正常使用范疇,因此抗拉強度只能作為結構的安全儲備。
3. 伸長率
伸長率是試件斷裂時的永久變形與原標定長度的百分比。伸長率代表鋼材斷裂前具有的塑性變形能力,這種能力使得結構製造時,鋼材即使經受剪切、沖壓、彎曲及捶擊作用產生局部屈服而無明顯破壞。伸長率越大,鋼材的塑性和延性越好。
屈服強度、抗拉強度、伸長率是鋼材的三個重要力學性能指標。鋼結構中所有鋼材都應滿足規范對這三個指標的規定。
4. 冷彎性能
根據試樣厚度,在常溫條件下按照規定的彎心直徑將試樣彎曲180°,其表面無裂紋和分層即為冷彎合格。冷彎性能是一項綜合指標,冷彎合格一方面表示鋼材的塑性變形能力符合要求,另一方面也表示鋼材的冶金質量(顆粒結晶及非金屬夾雜等)符合要求。重要結構中需要鋼材有良好的冷、熱加工工藝性能時,應有冷彎試驗合格保證。
5. 沖擊韌性
沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力,它用鋼材斷裂時所吸收的總能量來衡量。單向拉伸試驗所表現的鋼材性能都是靜力性能,韌性則是動力性能。韌性是鋼材強度、塑性的綜合指標,韌性越低則發生脆性破壞的可能性越大。韌性值受溫度影響很大,當溫度低於某一值時將急劇下降,因此應根據相應溫度提出要求。
2. 鋼材的強度指標是什麼
冷軋板的機械性能
1. 屈服點(σ s) 鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。 設 Ps 為屈服點 s 處的外力,Fo 為試樣斷面積,則屈服點 σ s =Ps/Fo(MPa),MPa 稱為兆帕等於N(牛頓)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)
2. 屈服強度(σ 0.2) 有的金屬材料的屈服點極不明顯,在測量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規定產生永久殘余塑性變形等於一定值(一般為原長度的 0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ 0.2 。
3. 抗拉強度(σ b) 材料在拉伸過程中,從開始到發生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。 設Pb 為材料被拉斷前達到的最大拉力,Fo 為試樣截面面積,則抗拉強度σ b= Pb/Fo (MPa)。
4. 伸長率(δ s) 材料在拉斷後,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。
5. 屈強比(σ s/σ b) 鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為 0.6-0.65,低合金結構鋼為 0.65-0.75 合金結構鋼為 0.84-0.86。
6. 硬度 硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。
3. 請問鋼材的強度常常用哪兩個指標來表示設計中如何考慮或使用這兩個指標
因為鋼材的設計強度是根據其屈服強度而確定的。國內建築常用鋼材為Q235和Q345,即鋼材的屈服強度fy=235N/mm2和fy=345N/mm2。以軸心受拉的公式來說明一下材料強度對用鋼的影響,一個拉桿的強度可表示為:
NL=Afy
式中,NL-桿件所能承受的拉力,
A-桿件截面積,
fy-鋼材的屈服強度
當NL為荷載引起的拉力時,桿件所需的截面面積可以由式(2-6)得到。
A=NL/fy
如果NL一定,則Q235與Q345鋼所需面積的比例為:
AQ235/Aq345= NL/235/NL/345=345/235=1.47
即Q235鋼所需的桿件截面面積為Q345鋼的1.47倍。面積乘以桿件長度即為用鋼量,當長度確定時,則Q235的用鋼為Q345用鋼的1.47倍。
值得指出的是,當結構構件的用鋼是由其強度控制時,Q345的用鋼要比Q235節約,可用上述的數值概念來衡量。但當構件的尺寸是由變形(剛度)和穩定控制時,鋼材強度的影響就不十分顯著,如前面所述,構件的剛度和穩定與fy無關。但是構件由強度控制轉化為穩定或剛度控制常常不是一個明確的界限而是一個范圍,同時構件在滿足穩定和剛度要求時,也需對其強度或組合強度(例如,彎、剪、壓共同作用)進行檢查或校核。因此材料強度對構件的影響是存在的,只是不如軸心受拉構件那樣簡單明了而已。在如今Q345與Q235價格相差不多的情況下,使用強度高一些的鋼對節余鋼材會有明顯的效果。
4. 衡量低碳鋼材料強度性能的兩個指標是什麼
屈服強度和抗拉強度。
σs---屈服強度。
定義--材料開始產生宏觀塑性變形時的應力。
單位MPa
σb---抗拉強度
定義--試樣拉斷前承受的最大標稱拉應力。
單位MPa。
5. 衡量鋼材力學性能的四大指標是什麼
鋼材常見的力學性能通俗解釋歸為四項,即:強度、硬度、塑性、韌性。
1.屈服點(σs)
鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。設Ps為屈服點s處的外力,Fo為試樣斷面積,則屈服點σs =Ps/Fo(MPa)
2.屈服強度(σ0.2)
有的金屬材料的屈服點極不明顯,在測量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規定產生永久殘余塑性變形等於一定值(一般為原長度的0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。
3.抗拉強度(σb)
材料在拉伸過程中,從開始到發生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。設Pb為材料被拉斷前達到的最大拉力,Fo為試樣截面面積,則抗拉強度σb= Pb/Fo(MPa)。
4.伸長率(δs)
材料在拉斷後,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。
5.屈強比(σs/σb)
鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65,低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86。
6.硬度
硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
拓展資料:
材料的力學性能是指材料在不同環境(溫度、介質、濕度)下,承受各種外載入荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、沖擊、交變應力等)時所表現出的力學特徵 。
一般來說金屬的力學性能分為十種:
1.脆性 脆性是指材料在損壞之前沒有發生塑性變形的一種特性。它與韌性和塑性相反。脆性材料沒有屈服點,有斷裂強度和極限強度,並且二者幾乎一樣。鑄鐵、陶瓷、混凝土及石頭都是脆性材料。與其他許多工程材料相比,脆性材料在拉伸方面的性能較弱,對脆性材料通常採用壓縮試驗進行評定。
2.強度:金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力.同時,它也可以定義為比例極限、屈服強度、斷裂強度或極限強度。沒有一個確切的單一參數能夠准確定義這個特性。因為金屬的行為隨著應力種類的變化和它應用形式的變化而變化。強度是一個很常用的術語。
3.塑性:金屬材料在載荷作用下產生永久變形而不破壞的能力.塑性變形發生在金屬材料承受的應力超過彈性極限並且載荷去除之後,此時材料保留了一部分或全部載荷時的變形.
4.硬度:金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力
5.韌性:金屬材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力. 韌性是指金屬材料在拉應力的作用下,在發生斷裂前有一定塑性變形的特性。金、鋁、銅是韌性材料,它們很容易被拉成導線。
6.疲勞強度:材料零件和結構零件對疲勞破壞的抗力
7.彈性 彈性是指金屬材料在外力消失時,能使材料恢復原先尺寸的一種特性。鋼材在到達彈性極限前是彈性的。
8.延展性 延展性是指材料在拉應力或壓應力的作用下,材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。塑性材料一般使用軋制和鍛造工藝。鋼材既是塑性的也是具有延展性的。
9. 剛性 剛性是金屬材料承受較高應力而沒有發生很大應變的特性。剛性的大小通過測量材料的彈性模量E來評價。
10.屈服點或屈服應力 屈服點或屈服應力是金屬的應力水平,用MPa度量。在屈服點以上,當外來載荷撤除後,金屬的變形仍然存在,金屬材料發生了塑性變形。
6. 鋼材的強度指標是指什麼
冷軋板的機械性能
1. 屈服點(σ s) 鋼材或試樣在拉伸時,當應力超過彈性極限,即使應力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形,稱此現象為屈服,而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。 設 Ps 為屈服點 s 處的外力,Fo 為試樣斷面積,則屈服點 σ s =Ps/Fo(MPa),MPa 稱為兆帕等於N(牛頓)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)
2. 屈服強度(σ 0.2) 有的金屬材料的屈服點極不明顯,在測量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規定產生永久殘余塑性變形等於一定值(一般為原長度的 0.2%)時的應力,稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ 0.2 。
3. 抗拉強度(σ b) 材料在拉伸過程中,從開始到發生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。 設Pb 為材料被拉斷前達到的最大拉力,Fo 為試樣截面面積,則抗拉強度σ b= Pb/Fo (MPa)。
4. 伸長率(δ s) 材料在拉斷後,其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。
5. 屈強比(σ s/σ b) 鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為 0.6-0.65,低合金結構鋼為 0.65-0.75 合金結構鋼為 0.84-0.86。
6. 硬度 硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。
7. 衡量普通鋼筋強度大小的基本指標是什麼
衡量鋼筋強度的指標是抗拉強度、屈服強度,衡量鋼筋塑性變形的條件就是變形及屈服強度內,或比例屈容服強度,變形可以用斷後延伸率指標來表示。這些指標的測量設備可選用百若儀器的電液伺服萬能試驗機或微機控制電子萬能試驗機。
8. 衡量鋼材強度的標準是
通鋼材的話,主要看抗拉強度與屈服強度,而抗拉強度與屈服強度又與鋼材的版化學成分相對應,權當然主要是含碳量,以及其他元素,如錳,硅等;
如果是一些特殊的鋼材的話,比如不銹鋼,NI鋼,高溫鋼等,除了上面所說的話,還需要特別關注化學成分中那些特定加入的金屬元素,如鉻鎳鎢微量稀土元素等
1、強度:
2、塑性:從某種意義上講,塑性指標比強度指標更重要。
伸長率,測量方便,鋼材標准中採用
斷面收縮率,真實穩定,但測量難度較大,易產生誤差。
3、沖擊韌性:塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力,是強度和塑性的綜合表現。
通過沖擊試驗得到,韌性指標直接用沖擊功表示
缺口形式:夏比V型
試驗溫度
對於承受動力荷載及低溫工作環境下的結構,有低溫冷脆性能的要求
4、冷彎性能:冷加工產生塑性變形時抵抗裂縫產生的能力。
通過冷彎試驗加以衡量
5、可焊性:
(1)施工上可焊性
(2)使用上可焊性
6、耐久性
(1)干腐蝕
(2)濕腐蝕