鋼材是比較理想的什麼材料

A. 為什麼能把鋼材簡化為理想的彈塑性材料

從鋼材拉伸時的應力－應變曲線分析看到，鋼材有較明顯的彈性、屈服階段，但當應力達屈服點後，鋼材應變可達
2％～3％，這樣大的變形，雖然沒有破壞，但結構或構件已不適於再繼續承受荷載，所以忽略彈塑性階段，而將鋼材簡化為理想的彈塑性材料。

B. 鋼材指標及意義如比例極限，彈性極限等

鋼材基本性能及指標有哪些？
1. 強度：鋼材在外力作用下，抵抗過大(塑性)變形和斷裂的能力。應力所能達到的某些最大值，也是材料本構關系曲線上的某些應力特徵點。
指標：屈服點fy(σs)
極限強度fu(σb)
彈性：鋼材在外力作用下產生變形，在外力取消後恢復原狀的性能。
指標：比例極限fp，彈性極限fe，彈性模量E
σ＜fy理想的彈性體：變形小且可恢復，且有強度儲備
σ≥ fy理想的塑性體：變形大且不可恢復，也沒有強度儲備
所以一般可將鋼材視為理想的彈塑性材料。通常取屈服點作為強度標准值，而且取受拉和受壓的屈服點相同。一則極限強度與屈服點之間的強度差作為儲備，留有強度餘地；二則屈服點對應的應變(宏觀為變形)很小，可以滿足正常使用的要求，而極限強度對應的應變(變形)很要大近20倍左右，無法滿足正常使用的要求。
2. 塑性：鋼材受力斷裂過程中發生不能恢復的殘余變形的能力。
指標：伸長率
說明：因標距不同，有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d)，但後一種已基本上不再採用，一則兩者共存容易產生混淆，二則可節省試件鋼材。
斷面收縮率
後者與標距無關，表徵塑性較前者更好，但測量誤差較大。塑性越好，越不容易發生脆性斷裂，受力過程中，應力和內力重分布就越充分，設計就越安全，破壞前的預兆越明顯。Z向(厚度方向性能)鋼板就是採用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為性能級別的劃分依據。
3. 冷彎性能：常溫下鋼材承受彎曲加工變形的能力。
將試件冷彎180o而不出現裂紋或分層。
定性指標：合格或不合格。
冷彎性能合格的鋼材才具有良好的常溫加工工藝性能。
4. 韌性：鋼材在沖擊荷載作用下，變形和斷裂過程中吸收機械能的能力。
綜合反映鋼材的內在質量及力學性能，是強度和塑性的綜合指標(σ～ε曲線和坐標軸圍成的面積)。是衡量鋼材抵抗因低溫、應力集中、沖擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。
指標：沖擊功Akv
原為梅氏(Mesnager)U形缺口試件，現採用夏比(Charpy) V形缺口試件。
5. 可焊性：反映鋼材焊接的可行性及焊縫的受力性能。
包含施工工藝和受力性能兩個方面的可焊性。
指標：碳當量。
《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ 81-2002、J 218-2002的§2.0.1：建築鋼結構工程焊接難度可分為一般、較難和難三種情況。施工單位在承擔鋼結構焊接工程時應具備與焊接難度相適應的技術條件。建築鋼結構工程的焊接難度可按下表區分 。
6. 耐久性：鋼材在長期使用後的力學性能。
耐腐蝕性
耐老化(時效硬化)
耐長期高溫
耐疲勞
普通鋼材供應提供的材性保證：
三項保證：屈服點fy(σs)、極限強度fu(σb)、伸長率
四項保證：屈服點fy(σs)、極限強度fu(σb)、伸長率 、180°冷彎
五項保證：屈服點fy(σs)、極限強度fu(σb)、伸長率 、180°冷彎、沖擊功
提供保證的材性越多，鋼材的價格也越貴。

C. 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。