A. 钢材的强度指标有哪些
材料的强度是指材料在受到外力作用下抵抗破坏的能力。强度是指表示工程材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一。常用的强度性能指标有拉伸强度、屈服强度(或屈服点)、抗压强度、抗剪强度、抗弯强度等。铸铁、无机材料没有屈服现象,故只用拉伸强度来衡量其强度性能。高分子材料也采用拉伸强度。承受弯曲载荷、压缩载荷或扭转载荷时则应以材料的弯曲强度、压缩强度及剪切强度来表示材料的强度性。
表示材料强度的单位有兆帕(MPa)、牛每平方厘米(N/cm²)等。
B. 钢材强度指标有哪些
(1)屈服点:钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
(2屈服强度:有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
(3)抗拉强度:材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
(4)伸长率:材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
(5)屈强比:材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
(6硬度:硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
C. 钢材指标及意义如比例极限,弹性极限等
钢材基本性能及指标有哪些?
1. 强度:钢材在外力作用下,抵抗过大(塑性)变形和断裂的能力。应力所能达到的某些最大值,也是材料本构关系曲线上的某些应力特征点。
指标:屈服点fy(σs)
极限强度fu(σb)
弹性:钢材在外力作用下产生变形,在外力取消后恢复原状的性能。
指标:比例极限fp,弹性极限fe,弹性模量E
σ<fy理想的弹性体:变形小且可恢复,且有强度储备
σ≥ fy理想的塑性体:变形大且不可恢复,也没有强度储备
所以一般可将钢材视为理想的弹塑性材料。通常取屈服点作为强度标准值,而且取受拉和受压的屈服点相同。一则极限强度与屈服点之间的强度差作为储备,留有强度余地;二则屈服点对应的应变(宏观为变形)很小,可以满足正常使用的要求,而极限强度对应的应变(变形)很要大近20倍左右,无法满足正常使用的要求。
2. 塑性:钢材受力断裂过程中发生不能恢复的残余变形的能力。
指标:伸长率
说明:因标距不同,有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d),但后一种已基本上不再采用,一则两者共存容易产生混淆,二则可节省试件钢材。
断面收缩率
后者与标距无关,表征塑性较前者更好,但测量误差较大。塑性越好,越不容易发生脆性断裂,受力过程中,应力和内力重分布就越充分,设计就越安全,破坏前的预兆越明显。Z向(厚度方向性能)钢板就是采用厚度方向拉伸的断面收缩率作为性能级别的划分依据。
3. 冷弯性能:常温下钢材承受弯曲加工变形的能力。
将试件冷弯180o而不出现裂纹或分层。
定性指标:合格或不合格。
冷弯性能合格的钢材才具有良好的常温加工工艺性能。
4. 韧性:钢材在冲击荷载作用下,变形和断裂过程中吸收机械能的能力。
综合反映钢材的内在质量及力学性能,是强度和塑性的综合指标(σ~ε曲线和坐标轴围成的面积)。是衡量钢材抵抗因低温、应力集中、冲击荷载等作用而脆性断裂的能力。
指标:冲击功Akv
原为梅氏(Mesnager)U形缺口试件,现采用夏比(Charpy) V形缺口试件。
5. 可焊性:反映钢材焊接的可行性及焊缝的受力性能。
包含施工工艺和受力性能两个方面的可焊性。
指标:碳当量。
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81-2002、J 218-2002的§2.0.1:建筑钢结构工程焊接难度可分为一般、较难和难三种情况。施工单位在承担钢结构焊接工程时应具备与焊接难度相适应的技术条件。建筑钢结构工程的焊接难度可按下表区分 。
6. 耐久性:钢材在长期使用后的力学性能。
耐腐蚀性
耐老化(时效硬化)
耐长期高温
耐疲劳
普通钢材供应提供的材性保证:
三项保证:屈服点fy(σs)、极限强度fu(σb)、伸长率
四项保证:屈服点fy(σs)、极限强度fu(σb)、伸长率 、180°冷弯
五项保证:屈服点fy(σs)、极限强度fu(σb)、伸长率 、180°冷弯、冲击功
提供保证的材性越多,钢材的价格也越贵。
D. 钢材五项机械性能指标是什么
钢材力学性复能是保证钢材最终使制用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。 在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fb),出以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。 上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的最大应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力。 金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等
E. 钢材的主要力学性能指标有哪些各指标可以用来衡量钢材哪方面的性能
钢材的主要力学性能指标和衡量的性能如下:
1、韧性:金属材料抵抗冲击载荷而内不被破坏的能力。容
2、硬度:金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力。
3、塑性:金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。
4、强度:金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力。
5、脆性:脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。
6、疲劳强度:材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力。
7、屈服点或屈服应力:屈服点或屈服应力是金属的应力水平,用MPa度量。
按化学成分分类钢铁:
碳素钢 按其含碳量的不同,可分为:
1、低碳钢--含碳量wc≤0.25%。
2、中碳钢--含碳量wc>0.25%≤0.60%。
3、高碳钢--含碳量wc>0.60%高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多。
F. 钢材力学性能的主要指标有哪些
力学性能是钢材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。 (1)抗拉性能。表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。屈服是指钢材试样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象。发生屈服现象时的最小应力,称为屈服点或屈服极限,在结构设计时,一般以屈服强度作为设计依据。抗拉强度是指试样拉伸时,在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6~0.65,低合金结构钢为0.65~0.75,合金结构钢为0.84~0.86。伸长率是指金属材料在拉伸时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比;断面收缩率是指金属试样拉断后,其缩颈处横截面面积的最大缩减量与原横截面面积的百分比。伸长率和断面收缩率越大,钢材的塑性越好。(2)冷弯性能。冷弯性能是指钢材在常温下抵抗弯曲变形的能力,表示钢材在恶劣条件下的塑性。钢材按规定的弯曲角度a和弯心直径d弯曲后,通过检查弯曲处的外面和侧面有无裂纹、起层或断裂等进行评定。通过冷弯可以揭示钢材内部的应力、杂质等缺陷,还可用于钢材焊接质量的检验,能揭示焊件在受弯面的裂纹、杂质等缺陷。(3)冲击韧性。冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用而不破坏的能力。工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。钢材的冲击韧性是衡量钢材质量的一项指标,特别对经常承受荷载冲击作用的构件,如重量级的吊车梁等,要经过冲击韧性的鉴定。冲击韧性越大,表明钢材的冲击韧性越好。(4)硬度。硬度是指金属抵抗硬物体压人其表面的能力,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标。硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法为布氏硬度,是用一定直径的球体(钢球或硬质合金球),以相应的试验力压人试样表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,测表面压痕直径计算其硬度值。(5)疲劳破坏。钢材在交变应力作用下,应力在远低于静荷载抗拉强度的情况下突然破坏,甚至在低于静荷载屈服强度时即发生破坏,这种破坏称为疲劳破坏。钢材疲劳破坏的应力指标用疲劳强度(或称疲劳极限)来表示,它是指试件在交变应力的作用下,不发生疲劳破坏的最大应力值。一般把钢材承受交变荷载1×107周次时不发生破坏所能承受的最大应力作为疲劳强度。设计承受交变荷载且需进行疲劳验算的结构时,应当了解所用钢材的疲劳强度。G. 钢材的P和S指的是什么,谢谢
钢材的P指标代表磷含量,代表硫含量。
磷在钢中固溶强化和冷作硬化作用强,作为合金元素加入低合金结构钢中,能提高其强度和钢的耐大气腐蚀性能,但降低其冷冲压性能。磷与硫和锰联合使用,能增加钢的被切削性能,增加加工件的表面质量,用于易切钢,所以易切钢含磷也较高。磷溶于铁素体,虽然能提高钢的强度和硬度,最大的害处是偏析严重,增加回火脆性,显著降低钢的塑性和韧性,致使钢在冷加工时容易脆裂,也即所谓”冷脆”现象。磷对焊接性也有不良影响。磷是有害元素,应严加控制,一般含量不大于0.030%-0.040%。
硫在钢中偏析严重,恶化钢的质量。在高温下,降低钢的塑性,是一种有害元素,它以熔点较低的FeS的形式存在;单独存在的FeS的熔点只有1190℃ ,而在钢中与铁形成共晶体的共晶温度更低,只有988℃ ,当钢凝固时,硫化铁析集在原生晶界处。钢在1100-1200℃进行轧制时,晶界上的FeS就将熔化,大大地削弱了晶粒之间的结合力,导致钢的热脆现象。因此对硫应严加控制,一般控制在0.020%-0.050%。为了防止因硫导致的脆性,应加入足够的锰,使其形成熔点较高的MnS。若钢中含硫量偏高,焊接时由于SO2的产生,将在焊接金属内形成气孔和疏松
H. 衡量钢材力学性能的常用指标有哪
钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能。
1. 屈服强度
钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度,也称屈服点,是建筑钢材的一个重要力学特征。屈服点是弹性变形的终点,而且在较大变形范围内应力不会增加,形成理想的弹塑性模型。低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台,而热处理钢材和高碳钢则没有。
2. 抗拉强度
单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力值。由于钢材屈服后具有较大的残余变形,已超出结构正常使用范畴,因此抗拉强度只能作为结构的安全储备。
3. 伸长率
伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比。伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力,这种能力使得结构制造时,钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏。伸长率越大,钢材的塑性和延性越好。
屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标。钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定。
4. 冷弯性能
根据试样厚度,在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°,其表面无裂纹和分层即为冷弯合格。冷弯性能是一项综合指标,冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求,另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求。重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时,应有冷弯试验合格保证。
5. 冲击韧性
冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量。单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能,韧性则是动力性能。韧性是钢材强度、塑性的综合指标,韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大。韧性值受温度影响很大,当温度低于某一值时将急剧下降,因此应根据相应温度提出要求。
I. 钢材的主要机械性能及衡量各种性能的指标是什么
钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性内。简单的容可这样解释:
强度,是指材料抵抗变形或断裂的能力。有二种:屈服强度σb、抗拉强度σs。强度指标是衡量结构钢的重要指标,强度越高说明钢材承受的力(也叫载荷)越大;
硬度,是指材料表面抵抗硬物压人的能力。常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV。硬度是衡量钢材表面变形能力的指标,硬度越高,说明钢的耐磨性越好;即不容易磨损;
塑性,是指材料产生变形而不断裂的能力。有两种表示方法:伸长率δ、断面收缩率ψ。塑性是衡量钢材成型能力的指标,塑性越高,说明钢材的延展性越好,即容易拉丝或轧板;
韧性也叫冲击韧性,是指材料抵抗冲击变形的能力,表示方法为冲击值αk。冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标,数值越高,说明钢材抵抗运动载荷的能力越强。
一般情况下,强度低的钢材,硬度也低,塑性和韧性就高,例如钢板、型材,就是由强度较低的钢材生产的;而强度较高的钢材,硬度也高,但塑性和韧性就差,例如生产机械零件的中碳钢、高碳钢,就很少看到轧成板或拉成丝。