⑴ "钢材的主要力学性能指标有哪些
钢材主要力学性能指标主要包括屈服强度、
试样在拉伸过程中,材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度或者强度极限(σb)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
计算公式为:σ=Fb/So
式中:Fb--试样拉断时所承受的最大力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm²。
(1)钢材安全性能怎么求扩展阅读
钢材,国家建设和实现四化必不可少的重要物资,其应用广泛、品种繁多,根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类,又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢,优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。
钢材在热轧或锻造后不再对其进行专门热处理,冷却后直接交货,称为热轧或热锻状态,热轧(锻)的终止温度一般为800~900℃,之后一般在空气中自然冷却,因而热轧(锻)状态相当于正火处理。
所不同的是因为热轧(锻)终止温度有高有低,不像正火加热温度控制严格,因而钢材组织与性能的波动比正火大。不少钢铁企业采用控制轧制,由于终轧温度控制很严格,并在终轧后采取强制冷却措施,因而钢的晶粒细化,交货钢材有较高的综合力学性能。
无扭控冷热轧盘条比普通热轧盘条性能优越就是这个道理,热轧(锻)状态交货的钢材,由于表面覆盖有一层氧化铁皮,因而具有一定的耐蚀性,储运保管的要求不像冷拉(轧)状态交货的钢材那样严格,大中型型钢、中厚钢板可以在露天货场或经苫盖后存放。
⑵ 衡量钢材力学性能的四大指标是什么
衡量
钢材
力学性能
的四大指标:
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。
⑶ 钢筋屈服强度怎么计算
钢筋屈服强度的计算公式为:屈服强度 = 钢材的最大应力值 / 钢材的原始横截面积。计算时,首先需要测量钢材在拉伸过程中所受的最大应力值,然后再测量其原始横截面积,两者相除即可得到屈服强度值。下面详细介绍计算过程及注意事项。
钢筋屈服强度是反映钢材性能的一个重要指标,它是指钢材在受到外力作用时,开始发生屈服现象时的应力值。在拉伸试验中,当钢材受到的应力达到某一特定值时,它会从弹性状态过渡到塑性状态,此时的材料开始发生屈服现象。这个特定的应力值就是屈服强度。这一指标的测量对于建筑结构的力学分析和安全性评估具有重要意义。计算钢筋屈服强度的目的是确定钢材承受外力而不发生形变的能力,为工程设计提供依据。计算公式涉及的最大应力值和原始横截面积都是关键参数。最大应力值可通过拉伸试验获得,而原始横截面积则需要通过测量钢材的尺寸来计算。此外,在进行计算时还需要注意单位换算问题,确保使用统一的单位进行计算。
综上所述,通过测量和计算钢筋的屈服强度可以更好地了解钢材的性能表现。这对于确保建筑结构的力学性能、安全可靠性以及整个工程的稳定性至关重要。因此在实际工程中,必须准确测量和计算钢筋的屈服强度,以满足结构设计的要求。这样可以确保结构在不同条件下都具有稳定的承载能力和良好的耐久性。这不仅涉及到建筑行业也与整个社会的安全与发展密切相关。通过不断改进和提升测试技术和方法能更加精准地获取钢筋屈服强度的数据为工程设计和施工提供有力支持。
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⑸ 什么是用来衡量钢材安全储备的指标
衡量钢材力学性能的四大指标:
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。