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材基本性能及指标有哪些?

发布单位:广西茂宁贸易北京赛车 发布人:管理员 发布时间:2016-10-11 15:56:30 关注度:522

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。

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