鋼材的力學性能會有什麼變化

A. 鋼材在高溫下的力學性能如何

如有耐低溫要求45號鋼不耐低溫，沒有耐低溫性能要求，一般是常溫下的力學性能

B. 鋼的含碳量增加力學性能有何變化，為什麼

鋼的含碳量增加，其硬度和強度也增加，但塑性和韌性會降低。原因在於，材料的性能是由其組織的性質決定的。在含碳量很少的情況下，鋼的顯微組織主要表現為鐵素體，而鐵素體的性質就是強度和硬度低，塑性和韌性高；當含碳量增加到一定程度時，鋼的顯微組織就表現為滲碳體，滲碳體的性質與鐵素體的性質正好相反，硬而脆。含碳量在0.8%左右時，其性能就介於鐵素體和滲碳體之間。

C. 鋼材的力學性能為什麼隨厚度增大而降低

我們平常使用的鋼材確切的說是一種混合物，含有各種雜質，這些雜質決定了專鋼材的力學性質，當鋼材截屬面越大，鋼材中各種成分的不確定性就越大，所以鋼材的力學性能隨直徑或者厚度的增加而降低，另外抗拉性能或者沖擊韌性之和材質有關，與直徑無關。

D. 鋼材力學性質有哪些

屈服強度和抗拉強度。

鋼材的技術性質——力學性能
1．抗拉性能
抗拉性能是鋼材最主要的技術性能，通過拉伸試驗可以測得屈服強度、抗拉強度和伸長率，這些是鋼材的重要技術性能指標。
低碳鋼的抗拉性能可用受拉時的應力一應變圖來闡明。
低碳鋼從受拉到拉斷，經歷了如下四個階段：
(1)彈性階段
oa為彈性階段。在oa范圍內，隨著荷載的增加，應力和應變成比例增加。如卸去荷載，則恢復原狀，這種性質稱為彈性。oa是一直線，在此范圍內的變形，稱為彈性變形。a點所對應的應力稱為彈性極限，用σP表示。在這一范圍內，應力與應變的比值為一常量，稱為彈性模量，用E表示，即 。彈性模量反映了鋼材的剛度。是鋼材在受力條件下計算結構變形的重要指標。碳素結構鋼Q235的彈性模量E=(2.0～2.1)×105MPa，彈性極限σP=(180～200)MPa。
(2)屈服階段
ab為屈服階段。在ab曲線范圍內，應力與應變不能成比例變化。應力超過σP後，即開始產生塑性變形。應力到達Reh之後，變形急劇增加，應力則在不大的范圍內波動，直到b點止。Reh點是上屈服強度，ReL點是下屈服強度，ReL也可稱為屈服極限，當應力到達ReL時，鋼材抵抗外力能力下降，發生「屈服」現象。ReL是屈服階段應力波動的次低值，它表示鋼材在工作狀態允許達到的應力值，即在ReL之前，鋼材不會發生較大的塑性變形。故在設計中一般以下屈服強度作為強度取值的依據。碳素結構鋼Q235的ReL應不小於235MPa。
(3)強化階段
bc為強化階段。過b點後，抵抗塑性變形的能力又重新提高，變形發展速度比較快，隨著應力的提高而增加。對應於最高點C的應力，稱為抗拉強度，用Rm表示， (Fm為c點時荷載，S0為試件受力截面面積)。
抗拉強度不能直接利用，但下屈服強度和抗拉強度的比值(即屈強比ReL／Rm)卻能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強比越小，表明材料的安全性和可靠性越高，材料不易發生危險的脆性斷裂。如果屈強比太小，則利用率低，造成鋼材浪費。碳素結構鋼Q235的Rm應不小於375MPa，屈強比在0.58～0.63之間。
對於在外力作用下屈服現象不明顯的硬鋼類，規定產生殘余變形為0.2%L0時的應力作為屈服強度，用 表示。
(4)頸縮階段
cd為頸縮階段。過C點，材料抵抗變形的能力明顯降低。在cd范圍內，應變迅速增加，而應力則反而下降，變形不能再是均勻的。鋼材被拉長，並在變形最大處發生「頸縮」，直至斷裂。
將拉斷的鋼材拼合後，測出標距部分的長度，便可按下式求得其斷後伸長率A：
式中 L0——試件原始標距長度，mm；
Lu——試件拉斷後標距部分的長度，mm。
以A和 分別表示L0=5d0和L0=10d0時的斷後伸長率，d0為試件的原直徑或厚度。對於同一鋼材，A大於 。
伸長率反映了鋼材的塑性大小，在工程中具有重要意義。塑性大，鋼質軟，結構塑性變形大，影響使用。塑性小，鋼質硬脆，超載後易斷裂破壞。塑性良好的鋼材，偶爾超載、產生塑性變形，會使內部應力重新分布，不致由於應力集中而發生脆斷。

2．沖擊韌性
沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用的能力。
鋼材的沖擊韌性是用標准試件(中部加工有V型或U型缺口)，在擺錘式沖擊試驗機上進行沖擊彎曲試驗後確定，試件缺口處受沖擊破壞後，以缺口底部處單位面積上所消耗的功，即為沖擊韌性指標，用沖擊韌性值ak(J／cm2)表示。ak越大，表示沖斷試件時消耗的功越多，鋼材的沖擊韌性越好。
鋼材進行沖擊試驗，能較全面地反映出材料的品質。鋼材的沖擊韌性對鋼的化學成分、組織狀態、冶煉和軋制質量，以及溫度和時效等都較敏感。

3．耐疲勞性
鋼材在交變荷載反復作用下，在遠小於抗拉強度時發生突然破壞，這種破壞叫疲勞破壞。疲勞破壞的危險應力用疲勞極限或疲勞強度表示。它是指鋼材在交變荷載作用下，於規定的周期基數內不發生斷裂所能承受的最大應力。
鋼材耐疲勞強度的大小與內部組織、成分偏析及各種缺陷有關。同時鋼材表面質量、截面變化和受腐蝕程度等都影響其耐疲勞性能。

4．硬度
表示鋼材表面局部體積內，抵抗外物壓入產生塑性變形的能力，是衡量鋼材軟硬程度的一個指標。
測定鋼材硬度的方法有布氏法、洛氏法和維氏法。常用的是布氏法和洛氏法。

E. 鋼材在復雜應力作用下，應力場不同，鋼材的強度，塑性等力學性能有何變化

同號應力場時鋼材的強度提高而塑性變形能力降低，異號應力場時，鋼材的強度降低而塑性變形能力提高。

F. 鋼的含碳量增加力學性能有何變化，為什麼

在退火或熱軋狀態下，隨含碳量的增加，鋼的強度和硬度升高，而塑性和沖擊內韌性下容降，焊接性和冷彎性變差。

碳（Carbon)存在於所有的鋼材，最重要的硬化元素。有助於增加鋼材的強度，通常希望刀具級別的鋼材擁有0.6%以上的碳，也稱為高碳鋼。

嚴格地說，鋼為含碳量在0.0218%-2.11%之間的鐵碳合金。通常將其與鐵合稱為鋼鐵，為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。

(6)鋼材的力學性能會有什麼變化擴展閱讀

工程結構用鋼，常限制含碳量。碳素鋼中的殘余元素和雜質元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等，對碳素鋼的性能也有影響。這些影響有時互相加強，有時互相抵銷。例如：硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性，而適量的錳可減少或部分抵消其熱脆性。

殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性，增加冷脆性。除硫和氧降低強度外，其他雜質元素均在不同程度上提高鋼的強度。幾乎所有的雜質元素都能降低鋼的塑性和焊接性。

G. 熱處理後的鋼材後經火燒後力學性能有何變化

大部分鋼在燒紅（溫度約在700-800℃以上）時，硬度會降低，塑性會增加，但也有些熱軋低碳鋼，如鋼筋等，燒紅後力學性能變化不大。

H. 鋼的含碳量增加，鋼的力學性能會有什麼變化，為什麼

工業用碳鋼的含碳量一般為0.05%~1.35%。碳素鋼的性能主要取決於含碳量。含碳量增加，鋼的強度、硬度升高，塑性、韌性和可焊性降低。