建筑钢材冷弯性能要求及冷加工后性能变化相关题目解析

第七节　建筑钢材

单项选择题（下列选项中，只有一项符合题意）

1对钢材的冷弯性能要求越高，实验时采用的（　　）。

A．弯曲角度越大，弯心直径对试件直径的比值越大

B．弯曲角度越小，弯心直径对试件直径的比值越小

C．弯曲角度越小，弯心直径对试件直径的比值越大

D．弯曲角度越大，弯心直径对试件直径的比值越小

【答案】D

【解析】建筑方面常常会针对自身需求，把钢筋以及钢板弯成符合要求的形状，所以这就对钢材提出了具备较好冷弯性能的要求限制。冷弯试验是这样来进行操作的，将钢材按照规定的弯曲角度以及弯心直径实施弯曲动作，之后检查受弯部位的外拱面还有两侧面，若不出现裂纹、起层或者断裂的情况，那么就判定为合格，弯曲角度越是大，弯心直径与试件厚度（或者直径）的比值越小，那就表明钢材的冷弯性能越是好。冷弯试验能够反映试件弯曲处的塑性变形情况，亦能把钢材是否存在内部组织不均匀、内应力以及夹杂物等缺陷进行揭示。冷弯试验可对钢材焊接质量作严格检验，它能揭示焊件受弯之处的表面是不是存在未熔合情况，是否有裂缝现象，以及有无杂物这类缺陷。

工程里常常针对钢筋开展冷加工处理，这冷加工包含冷拉、冷拔以及冷轧，经过这种冷加工之后，钢筋的性能呈现出对应变化（此处未提及具体性能变化内容，无法准确改写）。

A．强度提高，塑性降低

B．强度提高，塑性提高

C．强度降低，塑性降低

D．强度降低，塑性提高

【答案】A

【解析】把钢材放置在常温状况下开展冷拉、冷拔或者冷轧操作，致使它产生塑性变形现象，进而提高屈服强度，这般的流程称作冷加工强化处理。冷加工强化的缘由在于，一是：钢材进入塑性变形阶段时晶格的缺陷数量得到增多。而二是：存有缺陷的晶格产生明显畸变。致使三是：对晶格后续的进一步滑移现象构成了阻碍影响。故此，四是：钢材的屈服点得以提高，进而五是：实现强度的增强后果。不过随之而来使得六是：钢材的塑性下降同时让七是：钢材的韧性降低，并且八是：钢材的弹性模量也会降低。

3表明钢材超过屈服点工作时的可靠性的指标是（　　）。

A．比强度

B．屈强比

C．屈服强度

D．条件屈服强度

【答案】B

【解析】屈强比，乃是钢材屈服点跟抗拉强度的比值，它能反映钢材的可靠性以及利用率，屈强比小，表明钢材的可靠性大，结构安全，然而，要是屈强比过小，那么钢材利用率就低。A项，比强度按材料强度（也就是断开时单位面积所受的那个力）除以其表观密度来计算；C项，屈服强度是金属材料出现屈服现象之际的屈服极限，也就是抵抗微量塑性变形的应力；D项，金属材料的屈服点特别不明显，在测量方面存在困难，所以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数值（一般是原长度的0.2%）时的应力，称作条件屈服强度。

4衡量钢材塑性变形能力的技术指标为（　　）。

A．屈服强度

B．抗拉强度

C．断后伸长率

D．冲击韧性

【答案】C

【解析】断后伸长率是指，金属材料在遭受外力（拉力）作用而断裂的时候，所对应的试件伸长的长度，与原来长度的百分比数值，它属于衡量钢材塑性变形能力的技术指标范畴。AB两项，均属于钢材的一种强度指标类别；D项，冲击韧性是钢铁材料的一种动力性能指标类型。

在5相同牌号的碳素结构钢当中，P、S含量处于最低水平的那种钢，它的等级是（）。

A．A

B．B

C．C

D．D

【答案】D

【解析】P代表磷元素，它属于碳素结构钢里的有害元素，是碳素钢中的杂质成分，在低温的情况下，它会让钢变得脆化，在高温环境时，它同样会致使钢的塑性降低；S表示硫元素，这个是有害的元素类别，属于杂质范畴，它能够生成容易熔化的硫化物。相同牌号的碳素结构钢中，A、B、C、D四个等级里，D的质量是最好的，所以含有的P、S量也是最低的。

6钢材牌号（如Q390）中的数值表示钢材的（　　）。

A．抗拉强度

B．弹性模量

C．屈服强度

D．疲劳强度

【答案】C

【解析】按照国家标准《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591–2008）的规定，低合金高强度结构钢被划分成8个牌号，分别是Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620以及Q690。另外，低合金高强度结构钢的牌号由三部分构成：其一、是代表屈服点的汉语拼音字母Q；其二、是屈服点数值（MPa）；其三、是质量等级符号A、B、C、D、E等。

7钢材进行冷加工，这一行为对于钢材力学性能是会存在影响的，以下所提及的说法，其中不正确的是（）。

A．冷拉后，钢材塑性、韧性均降低

B．冷拉后，钢材抗拉强度、抗压强度均提高

C．冷拔后，钢材抗拉强度、抗压强度均提高

D．钢筋冷拉并经时效处理后，屈服强度及抗压强度均明显提高

【答案】B

将钢材在常温状况下开展冷拉、冷拔、冷扭、冷冲以及冷压等操作，叫其产生塑性变形，借此提升屈服强度，此间实施的这一提高强度步骤称作进行过冷加工强化来处理。金属冷加工呢总共具有两种方式，首要是将那进行提升钢材强度采用加工一种叫作冷拉的办法在该金属材料的两端这端以及另一端施加拉力，以此让材料产生拉伸形式变形称作冷拉途径。其次是还有一种方式称为冷拔也用于提升钢材强度，也就是讲给材料起始端施加拔力通过运用叫一个什么模具孔洞把材料拔出称作冷拔，这个模具孔洞直径要比材料直径小一些。冷拉仅仅能够提高那种如同钢材钢筋的抗拉强度，然而冷拔不但能够提高其抗拉强度而且还能提高抗压强度的。那关于D项，时效处理在这儿是啥情况，时效处理是这么回事儿，它是说这个钢材，经过了固溶处理，还有冷塑性变形，或者是铸造、锻造之后的，并且呢是要在较高温或者室温的条件下放置的，就是在这么放置的过程中，会让其自身的性能、形状以及尺寸随着时间去不断变化的一种热处理工艺。那么它的目的又是什么，其目的是要消除内应力，最终使得工件能够保持在正常的形状状态下。

8在普通碳素结构钢的化学成分中，碳的含量增加，则（　　）。

A．强度降低，塑性和韧性降低

B．强度提高，塑性和韧性提高

C．强度提高，塑性和韧性降低

D．强度降低，塑性和韧性提高

【答案】C

【解析】碳为影响钢材性能首要元素之一，于碳素钢内，随着含碳量递增，其强度与硬度提升，塑性和韧性降低。当含碳量大于1%那刻，脆性增大且硬度变强，强度却下降。含碳量大于0.3%时，钢的可焊性明显降低啦。另外，含碳量增加时，钢的冷脆性与时效敏感性增大，耐大气锈蚀性降低咯。

9钢材的设计强度取值为（　　）。

A．屈服强度

B．抗拉强度

C．抗压强度

D．弹性极限

【答案】A

【解析】于设计里，通常将屈服强度当作钢材强度取值的依据，像碳素结构钢Q235，它的屈服强度应当不小于235MPa。

10，已知，某钢材试件，拉断后，标距部分长度，为300mm，原标距长度，为200mm，那么该试件伸长率，为（）。

A．33.3%

B．50%

C．66.7%

D．150%

【答案】B

【解析】钢材的塑性指标里包含断后伸长率，断后伸长率越大，钢材的塑性就越好。把相关数据代入断后伸长率计算公式，能够得出，该试件的伸长率为：

11下列关于冲击韧性的叙述合理的是（　　）。

A．冲击韧性指标是通过对试件进行弯曲试验来确定的

B．使用环境的温度影响钢材的冲击韧性

C．钢材的脆性临界温度越高，说明钢材的低温冲击韧性越好

D．对于承受荷载较大的结构用钢，必须进行冲击韧性检验

【答案】B

进行解析，冲击韧性所指的是，钢材具备的抵抗冲击荷载作用的那种能力，而使用环境的温度，它会对钢材的冲击韧性产生影响。就A项而言，钢材的冲击韧性试验会采用中间开有V型缺口的标准弯曲试件，这个试件会被放置在冲击试验机的支架上面，并且要让缺口处在受拉的那一侧。冲击韧性的指标，是凭借冲断试件所需能量的多少去表征，它的符号是αk，单位是J/cm2；C项，发生冷脆之际的温度称作脆性临界温度，那数值越低，表明钢材的低温冲击韧性就越好；D项，对于可能工作在负温之下的直接承受动荷载的结构用钢得进行冲击韧性检验。

下列针对于牌号分别是Q235 - A以及Q235 - D的碳素结构钢的叙述情况，不正确的是（）。

A．两者要求的屈服强度值相同

B．两者要求的伸长率值相同

C．前者的质量优于后者

D．两者要求的抗拉强度值相同

【答案】C

【解析】国标规范碳素钢的牌号呈现方式如下，以屈服点Q打头，紧跟屈服点的具体数值以MPa为单位，质量等级划分有A、B、C、D四级，而且质量是依序号往前质量渐次提升的，按冶炼时脱氧程度来分类的符号分别是，F代表沸腾钢，b代表半镇定钢，Z代表镇定钢，TZ代表特殊镇定钢，其中，Z和TZ在钢的牌号里会被省略掉。Q235 - D的质量比Q235 - A的碳素钢质量要好。

13从便于加工、塑性和焊接性好的角度出发，应选择（　　）。

A．HPB300级钢筋

B．HRB335级钢筋

C．HRB400级钢筋

D．HRB500级钢筋

【答案】A

【解析】HPB300级钢筋的强度不太，塑性甚好，焊接性能颇佳，利于加工成型，主要用于钢筋混凝土板与小型构件的受力筋以及各类钢筋混凝土结构的构造筋，BC两项，HRB335级钢筋跟HRB400级钢筋强度较高，塑性以及焊接性能也是不错的，只是不太便于加工，所以广泛当作大型、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋，D项，HRB500级钢筋强度很高，不过塑性和焊接性能较差，一般经过冷拉后用作预应力钢筋。

对14钢筋于拉伸试验运用应力速率控制的情形下，在屈服之前，试验机夹头的分离速率应当尽可能去维持恒定，处于（）之间。 所给括号内容未完整。

A．6～60MPa/s

B．0.6～6MPa/s

C．10～30MPa/s

D．20～30MPa/s

【答案】A

把试样固定在钢材拉伸试验机夹头内，开机后均匀拉伸，采用应力速率控制试验速率也叫方法B时，屈服前，试验机夹头分离速率要尽量保持恒定，在6至60MPa/s之间，屈服期间，试样平行长度应变速率在0.00025至0.0025s－1之间，屈服后，试样平行长度应变速率不大于0.0025s－1，直到试件被拉断。

15冷弯试验时，调整两支辊间距离使其等于（　　）。

A．2D

B．D＋3a

C．（D＋3a）±a/2

D．（D＋2a）±a/2

【答案】C

【解析】，钢筋冷弯试验的试验方法方面，首先，试件长度是依据试验设备来确定的，通常情况下，可以选取（5d＋150）mm，这里的d指的是公称直径。其次，要按照规范要求去确定弯心直径D以及弯曲角度。然后，调整两支辊间距离，让其等于（D＋3a）±a/2。最后，装置好试件之后，平稳地施加荷载，弯曲至要求的弯曲角度。