為什麼低碳鋼屈服強度指標

① 新規范的鋼材屈服強度、抗拉強度標准值是多少

普通鋼筋抗拉強抄度標准值，取自現行襲國家標準的鋼筋屈服點，具有不小於95％保證率的抗拉強度。R235鋼筋的抗拉強度標准值是235MPa，HRB335鋼筋為335MPa，HRB400鋼筋為400MPa。

對於鋼筋（砼結構）：抗拉強度實測值/屈服強度實測值≥1.25

對於鋼材（鋼結構）：抗拉強度實測值/屈服強度實測值≥1.176

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關於屈服強度和抗拉強度還有一個參數，這個參數就是屈強比！屈強比就是屈服強度和抗拉強度的比值。范圍是0~1之間。屈強比是衡量鋼材脆性的指標之一。屈強比越大，表明鋼材屈服強度和抗拉強度的差值越小，鋼材的塑性越差，脆性就越大！

材料的破壞是從屈服點開始的。屈強比越低，那麼材料從開始破壞到斷裂的時間越長，屈強比越高，材料從開始破壞到斷裂的時間越短。能量在屈服點到斷裂點之間被大量轉化為熱能。

② 為什麼以鋼材的屈服強度作為靜力強度設計指標

原因：
（1）有強化階段作為安全儲備；
（2）不致產生工程中不允許的過大變形；專
（3）實測值較屬為可靠；
（4）可以近似沿用虎克定律。
屈服強度：是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應力。對於無明顯屈服的金屬材料，規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強度。大於此極限的外力作用，將會使零件永久失效，無法恢復。如低碳鋼的屈服極限為207MPa，當大於此極限的外力作用之下，零件將會產生永久變形，小於這個的，零件還會恢復原來的樣子。

③ 為什麼採用鋼材的屈服點作為強度設計標准

隨著建築物抗震技術的發展及對抗震機理的深入分析，消能抗震成為建築物抗震技術的一個發展趨勢。低屈服點鋼作為消能抗震設計中主要部件的製作材料，其研製、發展自20 世紀90 年代以來受到廣泛關注，並在鋼種的研製和工程應用方面取得顯著進展。

機理分析

最初用於製作消能構件的是普通低碳鋼，其屈服強度在200 MPa 以上，但伸長率較低。為提高消能阻尼器的抗震效果，必須制備出強度更低、塑性更好的鋼板。為此，研究人員對鋼板屈服強度的產生機理進行分析，提出了降低屈服強度的有效方法。

為降低強度，必須消除如晶界強化、固溶強化、位錯強化和析出強化等強化手段。低屈服點鋼採用接近工業純鐵的成分設計，通過晶粒粗化及添加少量Ti、Nb 固定C、N 原子以降低其對位錯運動的阻礙作用。

Ti 在鋼中可依次形成TiN→Ti4C2S2→TiS 和TiC，所有多餘的Ti(Ti-3.42N-1.5S)最後可以形成TiC。台灣中鋼的研究表明,鋼中多餘的Ti 量達到0.03%或者與3.99C 比值為2 時，鐵素體晶粒尺寸顯著增加，認為較多的Ti 使得TiN、TiS 和TiC 等顆粒粗化從而失去晶界釘扎作用。

而當多餘的Ti 量超過0.03%時，由於多餘Ti 產生的溶質拖拽效應反而使得晶粒尺寸減小。但僅靠多餘的Ti 不能產生如此明顯的晶粒長大效果，自由C 原子的消除也有一定的作用。即僅僅添加Ti 並不能使鋼板的屈服強度降低到100MPa 以下。

台灣中鋼對加Ti 的部分鋼板在650~950℃進行了回火試驗。結果發現，在750~850℃回火，很多鋼板的屈服強度從200MPa 迅速降低到100MPa以下，而不含Ti 的鋼板只有小幅的下降。

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影響因素

影響屈服強度的內在因素有：結合鍵、組織、結構、原子本性。

如將金屬的屈服強度與陶瓷、高分子材料比較可看出結合鍵的影響是根本性的。從組織結構的影響來看，可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度，這就是：

(1)固溶強化；

(2)形變強化；

(3)沉澱強化和彌散強化；

(4)晶界和亞晶強化。沉澱強化和細晶強化是工業合金中提高材料屈服強度的最常用的手段。在這幾種強化機制中，前三種機制在提高材料強度的同時，也降低了塑性，只有細化晶粒和亞晶，既能提高強度又能增加塑性。

影響屈服強度的外在因素有：溫度、應變速率、應力狀態。

隨著溫度的降低與應變速率的增高,材料的屈服強度升高，尤其是體心立方金屬對溫度和應變速率特別敏感，這導致了鋼的低溫脆化。應力狀態的影響也很重要。雖然屈服強度是反映材料的內在性能的一個本質指標，但應力狀態不同，屈服強度值也不同。我們通常所說的材料的屈服強度一般是指在單向拉伸時的屈服強度。

工程意義

傳統的強度設計方法，對塑性材料，以屈服強度為標准，規定許用應力[σ]=σys/n，安全系數n因場合不同可從1.1到2或更大，對脆性材料，以抗拉強度為標准，規定許用應力[σ]=σb/n，安全系數n一般取6。

需要注意的是，按照傳統的強度設計方法，必然會導致片面追求材料的高屈服強度，但是隨著材料屈服強度的提高，材料的抗脆斷強度在降低，材料的脆斷危險性增加了。

屈服強度不僅有直接的使用意義，在工程上也是材料的某些力學行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強度增高，對應力腐蝕和氫脆就敏感；材料屈服強度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服強度是材料性能中不可缺少的重要指標。

參考資料來源：網路-屈服點

參考資料來源：網路-屈服強度

④ 為什麼低碳鋼選取屈服極限，鑄鐵選取強度極限作為危險應力

低碳鋼選擇屈服強度主要是防止變形，而鑄鐵的屈服強度幾乎為零，其抗拉強度也就等於屈服強度。

⑤ 靜拉伸時，低碳鋼有哪些強度指標鑄鐵的強度指標是什麼比較鑄鐵和低碳鋼抗拉性能。

靜拉伸時，低碳鋼有比例極限、彈性極限、屈服極限和強度極限。鑄鐵拉斷時的最大應力即為強回度極答限。因為沒有屈服現象，強度極限是衡量輕度的唯一指標。鑄鐵等脆性材料抗拉強度很低，不宜作為抗拉零件材料。低碳鋼壓縮時的彈性模量和屈服極限都與拉伸時的大致相同。

拉伸時的應力-應變曲線主要分四個階段：彈性階段、屈服階段、強化階段、局部變形階段，在局部變形階段有明顯的屈服和頸縮現象。開始時為彈性階段，完全遵守胡克定律沿直線上升，比例極限以後變形加快，但無明顯屈服階段。

(5)為什麼低碳鋼屈服強度指標擴展閱讀：

拉伸試驗可測定材料的一系列強度指標和塑性指標。強度通常是指材料在外力作用下抵抗產生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時，當載荷不增加而仍繼續發生明顯塑性變形的現象叫做屈服。產生屈服時的應力，稱屈服點或稱物理屈服強度，用σS（帕）表示。

工程上有許多材料沒有明顯的屈服點，通常把材料產生的殘余塑性變形為 0.2%時的應力值作為屈服強度，稱條件屈服極限或條件屈服強度，用σ0.2 表示。材料在斷裂前所達到的最大應力值，稱抗拉強度或強度極限，用σb（帕）表示。

⑥ 低碳鋼拉伸過程各階段的指標是什麼

各階段指標特點如下：

彈性階段：應力與應變成正比，鋼材產生彈性變形；內對應指標為彈性模量E；

屈服階段：應力容與應變不再成正比，產生塑性變形；此時即使應力減小，應變也會迅速增加；對應指標為屈服強度σs；

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低碳鋼優點

低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較低，塑性和韌性較好。因此，其冷成形性良好可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。

這種鋼材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳鋼硬度很低，切削加工性不佳，正火處理可以改善其切削加工性。

⑦ 鋼結構設計為什麼將屈服強度定為材料強度取值的依據而不是抗拉強度

因為鋼材經過屈服強度後將進入塑性變形階段，雖然不會破壞，但其變形是不可逆回的。在工程設計中答，需要的不只是不破壞，關鍵是能正常使用。

發生塑性變形後會影響構件及結構的正常使用，因此材料強度不能取抗拉強度，只能取屈服強度。

大於屈服強度的外力作用，將會使零件永久失效，無法恢復。如低碳鋼的屈服極限為207MPa，當大於此極限的外力作用之下，零件將會產生永久變形，小於這個的，零件還會恢復原來的樣子。

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屈服強度的標准

1、比例極限應力-應變曲線上符合線性關系的最高應力，國際上常採用σp表示，超過σp時即認為材料開始屈服。

2、彈性極限試樣載入後再卸載，以不出現殘留的永久變形為標准，材料能夠完全彈性恢復的最高應力。國際上通常以ReL表示。應力超過ReL時即認為材料開始屈服。

3、屈服強度 以規定發生一定的殘留變形為標准，如通常以0.2%殘留變形的應力作為屈服強度，符號為Rp0.2。

⑧ 為什麼把低碳鋼σs定為材料的強度指標

σs表示的屈服強度，實際上在強化強度以內都是安全的，但是工程設計的時候有一定的安全預算，用σs，即使強度超過少許也不會出現問題，而在現場也有做冷拉強化用以提高高才的利用率的。歡迎錄用

⑨ 低碳鋼材料的強度指標是什麼

σs---屈服強度。抄
定義--材料開始襲產生宏觀塑性變形時的應力。
單位MPa
σb---抗拉強度
定義--試樣拉斷前承受的最大標稱拉應力。
單位MPa。
ak---沖擊韌性。
定義--反映金屬材料對外來沖擊負荷的抵抗能力。
單位J。
Ψ
---斷面收縮率。
定義--材料在拉伸斷裂後、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比
單位%。
δ---延伸率。
定義--材料在拉伸斷裂後，總伸長與原始標距長度的百分比
單位%。
彎曲強度
定義--材料在彎曲負荷作用下破裂或達到規定撓度時能承受的最大應力。
單位--MPa

⑩ 壓縮試驗時候對於低碳鋼為什麼只計算屈服極限

因為屈服強度極限是鋼材重要指標,壓縮試驗時其它可以不用計算,但屈服強度極限是必須的