什么是钢材的技术性质 (什么是钢材的屈服强度)

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• 什么是钢材的技术性质？
• 钢材有哪些力学功能?试述它们的定义及测定方法。

什么是钢材的技术性质？

屈服强度和抗拉强度。

钢材的技术性质——力学功能1．抗拉功能抗拉功能是钢材最关键的技术功能，经过拉伸实验可以测得屈服强度、抗拉强度和伸长率，这些是钢材的关键技术功能目的。

低碳钢的抗拉功能可用受拉时的应力一应变图来说明。

低碳钢从受拉到拉断，教训了如下四个阶段：(1)弹性阶段oa为弹性阶段。

在oa范畴内，随着荷载的参与，应力和应变成比例参与。

如卸去荷载，则恢还原状，这种性质称为弹性。

oa是不时线，在此范畴内的变形，称为弹性变形。

a点所对应的应力称为弹性极限，用σP示意。

在这一范畴内，应力与应变的比值为一常量，称为弹性模量，用E示意，即 。

弹性模量反映了钢材的刚度。

是钢材在受力条件下计算结构变形的关键目的。

碳素结构钢Q235的弹性模量E=(2.0～2.1)×105MPa，弹性极限σP=(180～200)MPa。

(2)屈服阶段ab为屈服阶段。

在ab曲线范畴内，应力与应变不能成比例变动。

应力超越σP后，即开局发生塑性变形。

应力抵达Reh之后，变形急剧参与，应力则在不大的范畴内动摇，直到b点止。

Reh点是上屈服强度，ReL点是下屈服强度，ReL也可称为屈服极限，当应力抵达ReL时，钢材抵制外力才干降低，出现“屈服”现象。

ReL是屈服阶段应力动摇的次低值，它示意钢材在上班形态准许到达的应力值，即在ReL之前，钢材不会出现较大的塑性变形。

故在设计中普通以下屈服强度作为强度取值的依据。

碳素结构钢Q235的ReL应不小于235MPa。

(3)强化阶段bc为强化阶段。

过b点后，抵制塑性变形的才干又从新提高，变形开展速度比拟快，随着应力的提高而参与。

对应于最高点C的应力，称为抗拉强度，用Rm示意， (Fm为c点时荷载，S0为试件受力截面面积)。

抗拉强度不能间接应用，但下屈服强度和抗拉强度的比值(即屈强比ReL／Rm)却能反映钢材的安保牢靠水平和应用率。

屈强比越小，标明资料的安保性和牢靠性越高，资料不易出现风险的脆性断裂。

假设屈强比太小，则应用率低，形成钢材糜费。

碳素结构钢Q235的Rm应不小于375MPa，屈强比在0.58～0.63之间。

关于在外力作用下屈服现象不显著的硬钢类，规则发生剩余变形为0.2%L0时的应力作为屈服强度，用 示意。

(4)颈缩阶段cd为颈缩阶段。

过C点，资料抵制变形的才干显著降低。

在cd范畴内，应变迅速参与，而应力则反而降低，变形不能再是平均的。

钢材被拉长，并在变形最大处出现“颈缩”，直至断裂。

将拉断的钢材拼合后，测出标距部分的长度，便可按下式求得其断后伸长率A：式中 L0——试件原始标距长度，mm；Lu——试件拉断后标距部分的长度，mm。

以A和 区分示意L0=5d0和L0=10d0时的断后伸长率，d0为试件的原直径或厚度。

关于同一钢材，A大于 。

伸长率反映了钢材的塑性大小，在工程中具备关键意义。

塑性大，钢质软，结构塑性变形大，影响经常使用。

塑性小，钢质硬脆，超载后易断裂破坏。

塑性良好的钢材，偶然超载、发生塑性变形，会使外部应力从新散布，不致因为应力集中而出现脆断。

2．冲击韧性冲击韧性是指钢材抵制冲击荷载作用的才干。

钢材的冲击韧性是用规范试件(中部加工有V型或U型缺口)，在摆锤式冲击实验机上启动冲击笔挺实验后确定，试件缺口处受冲击破坏后，以缺口底部处单位面积上所消耗的功，即为冲击韧性目的，用冲击韧性值ak(J／cm2)示意。

ak越大，示意冲断试件时消耗的功越多，钢材的冲击韧性越好。

钢材启动冲击实验，能较片面地反映出资料的质量。

钢材的冲击韧性对钢的化学成分、组织形态、冶炼和轧制质量，以及温度和时效等都较敏感。

3．耐疲劳性钢材在交变荷载重复作用下，在远小于抗拉强度时出现突然破坏，这种破坏叫疲劳破坏。

疲劳破坏的风险应力用疲劳极限或疲劳强度示意。

它是指钢材在交变荷载作用下，于规则的周期基数内不出现断裂所能接受的最大应力。

钢材耐疲劳强度的大小与外部组织、成分偏析及各种毛病无关。

同时钢材外表质量、截面变动和受侵蚀水平等都影响其耐疲劳功能。

4．硬度示意钢材外表部分体积内，抵制外物压入发生塑性变形的才干，是权衡钢材软硬水平的一个目的。

测定钢材硬度的方法有布氏法、洛氏法和维氏法。

罕用的是布氏法和洛氏法。

钢材有哪些力学功能?试述它们的定义及测定方法。

【答案】：抗拉功能：试样拉断环节中的最大应力。

其技术目的为由拉力实验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率。

冷弯功能：冷弯功能是指钢材在常温下接受笔挺变形的功能。

试件按规则的笔挺角和弯心直径启动实验，试件笔挺处的外表面无裂断、裂痕或起层，即以为冷弯功能合格。

冲击韧性：是指钢材抵制冲击荷载的才干。

经过测量冲断试件时单位面积所消耗的功来示意。

硬度：钢材的硬度是指其外表部分体积内抵制外物压人发生塑性变形的才干。

罕用测定硬度的方法有布氏法和洛氏法，依据压头压入试件的深度或面积大小来示意硬度值。

耐疲劳性：在重复荷载作用下的结构构件，钢材往往在应力远小于抗拉强度时出现断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。

疲劳破坏的风险应力用疲劳极限来示意，它是指疲劳实验中，试件在交变应力作用下，于规则的周期基数内不出现断裂所能接受的最大应力。