钢材是比较理想的什么材料

A. 为什么能把钢材简化为理想的弹塑性材料

从钢材拉伸时的应力－应变曲线分析看到，钢材有较明显的弹性、屈服阶段，但当应力达屈服点后，钢材应变可达
2％～3％，这样大的变形，虽然没有破坏，但结构或构件已不适于再继续承受荷载，所以忽略弹塑性阶段，而将钢材简化为理想的弹塑性材料。

B. 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。

C. 衡量钢材力学性能的四大指标是什么

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。

1.屈服点(σs)

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。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)

2.屈服强度(σ0.2)

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(σb)

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。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo(MPa)。

4.伸长率(δs)

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(σs/σb)

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。

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

拓展资料：

材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征 。

一般来说金属的力学性能分为十种：

1.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。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点，有断裂强度和极限强度，并且二者几乎一样。铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。与其他许多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能较弱，对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。

2.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.同时，它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。强度是一个很常用的术语。

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.塑性变形发生在金属材料承受的应力超过弹性极限并且载荷去除之后，此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形.

4.硬度：金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力

5.韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力. 韧性是指金属材料在拉应力的作用下，在发生断裂前有一定塑性变形的特性。金、铝、铜是韧性材料，它们很容易被拉成导线。

6.疲劳强度：材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力

7.弹性 弹性是指金属材料在外力消失时，能使材料恢复原先尺寸的一种特性。钢材在到达弹性极限前是弹性的。

8.延展性 延展性是指材料在拉应力或压应力的作用下，材料断裂前承受一定塑性变形的特性。塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。钢材既是塑性的也是具有延展性的。

9. 刚性 刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。刚性的大小通过测量材料的弹性模量E来评价。

10.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。在屈服点以上，当外来载荷撤除后，金属的变形仍然存在，金属材料发生了塑性变形。