鋼材力學(xué)性能(建筑鋼材力學(xué)性能)

摘要:本篇文章給大家談?wù)勪摬牧W(xué)性能,以及建筑鋼材力學(xué)性能對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。鋼材的力學(xué)性能有哪些力學(xué)性能是鋼材最重要的...

鋼材力學(xué)性能(建筑鋼材力學(xué)性能)

本篇文章給大家談?wù)勪摬牧W(xué)性能,以及建筑鋼材力學(xué)性能對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。

鋼材的力學(xué)性能有哪些

力學(xué)性能是鋼材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韌性及硬度等。

(1)抗拉性能。表示鋼材抗拉性能的指標(biāo)有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、伸長率、斷面收縮率。

屈服是指鋼材試樣在拉伸過程中,負(fù)荷不再增加,而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象。發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力,稱為屈服點(diǎn)或屈服極限,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),一般以屈服強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

抗拉強(qiáng)度是指試樣拉伸時(shí),在拉斷前所承受的最大荷載與試樣原橫截面面積之比。

鋼材的屈服點(diǎn)(屈服強(qiáng)度)與抗拉強(qiáng)度的比值,稱為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大,結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6~0.65,低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65~0.75,合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84~0.86。

伸長率是指金屬材料在拉伸時(shí),試樣拉斷后,其標(biāo)距部分所增加的長度與原標(biāo)距長度的百分比;斷面收縮率是指金屬試樣拉斷后,其縮頸處橫截面面積的最大縮減量與原橫截面面積的百分比。伸長率和斷面收縮率越大,鋼材的塑性越好。

(2)冷彎性能。冷彎性能是指鋼材在常溫下抵抗彎曲變形的能力,表示鋼材在惡劣條件下的塑性。鋼材按規(guī)定的彎曲角度a和彎心直徑d彎曲后,通過檢查彎曲處的外面和側(cè)面有無裂紋、起層或斷裂等進(jìn)行評(píng)定。

通過冷彎可以揭示鋼材內(nèi)部的應(yīng)力、雜質(zhì)等缺陷,還可用于鋼材焊接質(zhì)量的檢驗(yàn),能揭示焊件在受彎面的裂紋、雜質(zhì)等缺陷。

(3)沖擊韌性。沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用而不破壞的能力。

工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)來測定材料抵抗沖擊載荷的能力,即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak,單位為焦耳(J)。鋼材的沖擊韌性是衡量鋼材質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo),特別對(duì)經(jīng)常承受荷載沖擊作用的構(gòu)件,如重量級(jí)的吊車梁等,要經(jīng)過沖擊韌性的鑒定。沖擊韌性越大,表明鋼材的沖擊韌性越好。

(4)硬度。硬度是指金屬抵抗硬物體壓人其表面的能力,硬度不是一個(gè)單純的物理量,而是反映彈性、強(qiáng)度、塑性等的一個(gè)綜合性能指標(biāo)。

硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法為布氏硬度,是用一定直徑的球體(鋼球或硬質(zhì)合金球),以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓人試樣表面,經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后,卸除試驗(yàn)力,測表面壓痕直徑計(jì)算其硬度值。

(5)疲勞破壞。鋼材在交變應(yīng)力作用下,應(yīng)力在遠(yuǎn)低于靜荷載抗拉強(qiáng)度的情況下突然破壞,甚至在低于靜荷載屈服強(qiáng)度時(shí)即發(fā)生破壞,這種破壞稱為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的應(yīng)力指標(biāo)用疲勞強(qiáng)度(或稱疲勞極限)來表示,它是指試件在交變應(yīng)力的作用下,不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。一般把鋼材承受交變荷載1107周次時(shí)不發(fā)生破壞所能承受的最大應(yīng)力作為疲勞強(qiáng)度。設(shè)計(jì)承受交變荷載且需進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)當(dāng)了解所用鋼材的疲勞強(qiáng)度。

衡量鋼材力學(xué)性能的常用指標(biāo)有哪

衡量鋼材力學(xué)性能的四大指標(biāo):

1.

強(qiáng)度:鋼材在外力作用下,抵抗過大(塑性)變形和斷裂的能力。應(yīng)力所能達(dá)到的某些最大值,也是材料本構(gòu)關(guān)系曲線上的某些應(yīng)力特征點(diǎn)。

指標(biāo):屈服點(diǎn)fy(s)

極限強(qiáng)度fu(b)

彈性:鋼材在外力作用下產(chǎn)生變形,在外力取消后恢復(fù)原狀的性能。

指標(biāo):比例極限fp,彈性極限fe,彈性模量e

<fy

理想的彈性體:變形小且可恢復(fù),且有強(qiáng)度儲(chǔ)備

fy

理想的塑性體:變形大且不可恢復(fù),也沒有強(qiáng)度儲(chǔ)備

所以一般可將鋼材視為理想的彈塑性材料。通常取屈服點(diǎn)作為強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,而且取受拉和受壓的屈服點(diǎn)相同。一則極限強(qiáng)度與屈服點(diǎn)之間的強(qiáng)度差作為儲(chǔ)備,留有強(qiáng)度余地;二則屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變(宏觀為變形)很小,可以滿足正常使用的要求,而極限強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的應(yīng)變(變形)很要大近20倍左右,無法滿足正常使用的要求。

2.

塑性:鋼材受力斷裂過程中發(fā)生不能恢復(fù)的殘余變形的能力。

指標(biāo):伸長率

說明:因標(biāo)距不同,有5(l0=5d)和10(l0=10d),但后一種已基本上不再采用,一則兩者共存容易產(chǎn)生混淆,二則可節(jié)省試件鋼材。

斷面收縮率

后者與標(biāo)距無關(guān),表征塑性較前者更好,但測量誤差較大。塑性越好,越不容易發(fā)生脆性斷裂,受力過程中,應(yīng)力和內(nèi)力重分布就越充分,設(shè)計(jì)就越安全,破壞前的預(yù)兆越明顯。z向(厚度方向性能)鋼板就是采用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為性能級(jí)別的劃分依據(jù)。

3.

冷彎性能:常溫下鋼材承受彎曲加工變形的能力。

將試件冷彎180o而不出現(xiàn)裂紋或分層。

定性指標(biāo):合格或不合格。

冷彎性能合格的鋼材才具有良好的常溫加工工藝性能。

4.

韌性:鋼材在沖擊荷載作用下,變形和斷裂過程中吸收機(jī)械能的能力。

綜合反映鋼材的內(nèi)在質(zhì)量及力學(xué)性能,是強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)(~曲線和坐標(biāo)軸圍成的面積)。是衡量鋼材抵抗因低溫、應(yīng)力集中、沖擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。

指標(biāo):沖擊功akv

原為梅氏(mesnager)u形缺口試件,現(xiàn)采用夏比(charpy)

v形缺口試件。

建筑鋼材有哪幾種力學(xué)性能

建筑鋼材力學(xué)性能主要有3種,包括抗拉性能、沖擊韌性、耐疲勞性。

(1)抗拉性能:抗拉性能鋼材最重要的力學(xué)性能。

屈服強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼材強(qiáng)度的取值依據(jù)??估瓘?qiáng)度與屈服強(qiáng)度之比(強(qiáng)屈比)b/s,是評(píng)價(jià)鋼材使用可靠性的一個(gè)參數(shù)。對(duì)于有抗震要求的結(jié)構(gòu)用鋼筋,實(shí)測抗拉強(qiáng)度與實(shí)測屈服強(qiáng)度之比不小于1.25;實(shí)測屈服響度與理論屈服強(qiáng)度之比不大于1.3;

強(qiáng)屈比愈大,鋼材受力超過屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠性越大,安全性越高;但強(qiáng)屈比太大,鋼材強(qiáng)度利用率偏低,浪費(fèi)材料。

(2)沖擊韌性,是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力,在負(fù)溫下使用的結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)選用脆性臨界溫度較使用溫度為低的鋼材。

(3)耐疲勞性:鋼材在應(yīng)力遠(yuǎn)低于其屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆斷破裂的現(xiàn)象,稱為疲勞破壞。危害極大,鋼材的疲勞極限與其抗拉強(qiáng)度有關(guān),一般抗拉強(qiáng)度高,其疲勞極限也較高。

鋼材有哪些主要力學(xué)性能?

鋼材的力學(xué)性能主要有:抗拉性能、沖擊韌性、硬度和耐疲勞性。x0dx0a鋼材抗拉性能采用拉伸試驗(yàn)測定。建筑用鋼的強(qiáng)度指標(biāo),通常用屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度表示。x0dx0a沖擊韌性指標(biāo)是通過標(biāo)準(zhǔn)試件的彎曲沖擊韌性試驗(yàn)確定的。x0dx0a測定硬度的方法有布氏法和洛氏法,較常用的方法是布氏法,其硬度指標(biāo)為布氏硬度值(HB)。

鋼材的力學(xué)性能包括( )。

鋼材的力學(xué)性能主要指:抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率。

想提高鋼材的力學(xué)性能,對(duì)已經(jīng)存在的鋼材,不可能加入合金了。

唯一的辦法,就是進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚怼1热?,正火處理,可以?xì)化晶粒,提高抗拉強(qiáng)度,同時(shí)還不降低延伸率。

鋼材的主要力學(xué)性能指標(biāo)有哪些?各指標(biāo)可以用來衡量鋼材哪方面的性能

1、韌性:金屬材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力。

2、硬度:金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力。

3、塑性:金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。

4、強(qiáng)度:金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力。

5、脆性:脆性是指材料在損壞之前沒有發(fā)生塑性變形的一種特性。

6、疲勞強(qiáng)度:材料零件和結(jié)構(gòu)零件對(duì)疲勞破壞的抗力。

7、屈服點(diǎn)或屈服應(yīng)力:屈服點(diǎn)或屈服應(yīng)力是金屬的應(yīng)力水平,用MPa度量。

8、延展性:延展性是指材料在拉應(yīng)力或壓應(yīng)力的作用下,材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。

9、剛性:剛性是金屬材料承受較高應(yīng)力而沒有發(fā)生很大應(yīng)變的特性。

10、彈性:彈性是指金屬材料在外力消失時(shí),能使材料恢復(fù)原先尺寸的一種特性。

擴(kuò)展資料:

按化學(xué)成分分類鋼鐵:

一、碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外,還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金,按其含碳量的不同,可分為:

1、低碳鋼--含碳量wc≤0.25%。

2、中碳鋼--含碳量wc0.25%≤0.60%。

3、高碳鋼--含碳量wc0.60%高碳鋼一般在軍工業(yè)和工業(yè)醫(yī)療業(yè)比較多。

二、合金鋼為了改善鋼的性能,在冶煉碳素鋼的基礎(chǔ)上,加入一些合金元素而煉成的鋼,如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量,可分為:

1、低合金鋼--合金元素的總含量≤5%。

2、中合金鋼--合金元素的總含量5%~10%。

3、高合金鋼--合金元素的總含量10%。

參考資料來源:百度百科-力學(xué)性能

參考資料來源:百度百科-鋼鐵

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