❶ 鋼材的冷加工硬化對鋼材的性能有何影響
鋼材在冷拉、冷拔、冷彎、沖切、剪切等冷加工時都會產生很大的塑性變形，由此產生冷作硬化。①冷作硬化可提高鋼材的屈服強度，②但同時降低塑性和增加脆性，③對鋼結構特別是承受動力荷載的鋼結構是不利的。
❷ 1. 鋼材的硬化和應力集中成因什麼對鋼材性能有何影響
鋼材中產生硬化和應力集中的主要原因是：構件截面的突變。
鋼材材料會由於專截面尺寸改屬變而引起應力的局部增大，這種現象稱為應力集中。對於組織均勻的脆性材料，應力集中將大大降低構件的強度，這在構件的設計時應特別注意。
承受軸向拉伸、壓縮的構件，只有在寓加力區域稍遠且橫截面尺寸又無急劇變化的區域內，橫截面上的應力才是均勻分布的。然而工程中由於實際需要，某些零件常有切口、切槽、螺紋等，因而使桿件上的橫截面尺寸發生突然改變，這時，橫截面上的應力不再均勻分布，這已為理論和試驗所證實。
❸ 鋼材經過冷加工所產生的應變硬化後什麼發生變化
鋼材的破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種。
脆性破壞：載入後，無明顯變形，因此破壞前無預兆，斷裂時斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀。脆性破壞危險性大。
影響脆性破壞的因素
1.化學成分
2.冶金缺陷（偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層）
3.溫度（熱脆、低溫冷脆）
4.冷作硬化
5.時效硬化
6.應力集中
7.同號三向主應力狀態
1 ) 鋼材質量差、厚度大：鋼材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量過高,晶粒較粗,夾雜物等冶金缺陷嚴重,韌性差等；較厚的鋼材輥軋次數較少，材質差、韌性低，可能存在較多的冶金缺陷。
(2) 結構或構件構造不合理：孔洞、缺口或截面改變急劇或布置不當等使應力集中嚴重。
(3) 製造安裝質量差：焊接、安裝工藝不合理,焊縫交錯,焊接缺陷大,殘余應力嚴重；冷加工引起的應變硬化和隨後出現的應變時效使鋼材變脆。
(4) 結構受有較大動力荷載或反復荷載作用：但荷載在結構上作用速度很快時（如吊車行進時由於軌縫處高差而造成對吊車梁的沖擊作用和地震作用等），材料的應力- 應變特性就要發生很大的改變。隨著加荷速度增大,屈服點將提高而韌性降低。特別是和缺陷、應力集中、低溫等因素同時作用時,材料的脆性將顯著增加。
（5）在較低環境溫度下工作：當溫度從常溫開始下降肘,材料的缺口韌性將隨之降低,材料逐漸變脆。這種性質稱為低溫冷脆。不同的鋼種,向脆性轉化的溫度並不相同。同一種材料,也會由於缺口形狀的尖銳程度不同,而在不同溫度下發生脆性斷裂。
為了防止鋼材的脆性斷裂，可以從以下幾個方面著手：
1、裂紋
當焊接結構的板厚較大時（大於25mm），如果含碳量高，連接內部有約束作用，焊肉外形不適當，或冷卻過快，都有可能在焊後出現裂紋，從而產生斷裂破壞。針對這個問題，把碳控制在0.22%左右，同時在焊接工藝上增加預熱措施使焊縫冷卻緩慢，解決了斷裂問題。
焊縫冷卻時收縮作用受到約束，有可能促使它出現裂紋。措施是：在兩板之間墊上軟鋼絲留出縫隙，焊縫有收縮餘地，裂紋就不會出現。
把角焊縫的表面作成凹形，有利於緩和應力集中。凹形表面的焊縫，焊後比凸形的容易開裂，原因是凹形縫的表面有較大的收縮拉應力，並且在45°截面上焊縫厚度最小。凸形縫表面拉力不大，而45°截面又有所增強，情況要好的多。在凹形焊縫開裂的條件下，改用凸形焊縫，就不再開裂。
2、應力
考察斷裂問題時，應力是構件的實際應力，它不僅和荷載的大小有關，也和構造形狀及施焊條件有關。幾何形狀和尺寸的突然變化造成應力集中，使局部應力增高，對脆性破壞最為危險。施焊過程造成構件內的殘余拉應力，也是不利的。因此，避免焊縫過於集中和避免截面突然變化，都有助於防止脆性斷裂。
3、材料選用
為了防止脆性斷裂，結構的材料應該具有一定的韌性。材料斷裂時吸收的能量和溫度有密切關系。吸收的能量可以劃分為三個區域，即變形是塑性的、彈塑性的和彈性的。要求材料的韌性不低於彈性，以避免出現完全脆性的斷裂，也沒有必要高於彈塑性，對鋼材要求太高，必然會提高造價。鋼材的厚度對它的韌性也有影響。厚鋼板的韌性低於薄鋼板。
4、構造細部
發生脆性斷裂的原因是存在和焊縫相交的構造縫隙，或相當於構造縫隙的未透焊縫。構造焊縫相當於狹長的裂紋，造成高度的應力集中，焊縫則造成高額殘余拉應力並使近旁金屬因熱塑變形而時效硬化，提高脆性。低溫地區結構的構造細部應該保證焊縫能夠焊透。因此，設計時必須注意焊縫的施工條件，以保證施焊方便，能夠焊透。
❹ 什麼叫鋼材的硬化
鋼材因加工等原因使其強度提高，塑性降低的現象。
❺ 為什麼普通鋼結構構件不利用應變硬化提高鋼材強度
鋼材經冷加工後，會產生局部或整體硬化，即在局部或整體上提高了鋼材的強度，但卻降低了塑性和韌性。由於普通鋼結構的截面比較大，構件中殘余應力較大，對鋼結構塑性和韌性要求都比較高，故不宜用應變硬化提高的剛材強度。
❻ 鋼材的冷加工硬化對鋼材的性能有何影響
鋼材隨著時間的延長，鋼的屈服強度和抗拉強度提高，而塑性和韌性降低的現象，稱為時效專。經時效處理的鋼屬筋，其屈服點、抗拉極限提高，塑性和韌性降低。
由於溶於α-Fe晶格中的氮和氧等原子，以Fe4N與FeO的形式析出並向缺陷處移動和聚集。當鋼材冷加工塑性變形後，或受動載的反復振動，都會促進氮、氧原子的移動和聚集，加速時效的發展，使晶格畸變加劇，阻礙晶粒發生滑移，增加了抵抗塑性變形的能力。
在常溫下，將鋼材進行機械加工，使其產生塑性變形，以提高其屈服強度的過程稱為冷加工。冷加工後的鋼材，其屈服點提高而抗拉強度基本不變，塑性和韌性相應降低，彈性模量也有所降低。
鋼材在冷加工變形時，由於晶粒間已產生滑移，晶粒形狀改變。同時在滑移區域，晶粒破碎，晶格歪扭，從而對繼續滑移造成阻力，要使它重新產生滑移就必須增加外力，這就意味著屈服強度有所提高，但由於減少了可以利用的滑移面，故鋼的塑性降低。另外，在塑性變形中產生了內應力，鋼材的彈性模量降低。
❼ 鋼材性能的劣化形式有哪些工程上可採用哪些措施來預防
鋼材性能劣化的因素：
1、化學成分
鋼是由多種化學成分組成的，鐵（Fe）是鋼材的基本元素。
低碳鋼：（Q235）Fe（99%），C、Mn、Si、O、S、N、P（1%）；
低合金鋼：（16Mn）Fe（95%），合金元素（低於5%）。
（1）含C越多，鋼材的強度越高，塑性、韌性越差，脆性提高，可焊性變差；故一般碳含量≤0.22%，對焊接結構≤0.20%；
（2）Mn為弱脫氧劑，是有益元素；
（3）Si為強脫氧劑，是有益元素；
（4）O、S是有害元素，含量過高會導致「熱脆」（在熱加工過程中，使鋼材變脆，而出現裂縫或斷裂），因此限制含量≤0.045%；
（5）N、P有害元素，帶來冷脆性（在冷加工過程中或低溫下工作時，使鋼結構韌性降低，並容易產生脆性破壞），控制含量≤0.045%。
2、冶金缺陷
（1） 偏析：鋼中化學成分（有害成分）分布不均勻；
（2） 非金屬夾雜：鋼中混有硫化物、氧化物等雜質；
（3） 分層：鋼板（t＞40mm）沿厚度出現薄弱層，將導致層狀撕裂；
（4） 氣泡：指澆注時氣體不能充分逸出而留在鋼錠中形成的缺陷；
（5） 裂紋：危害最嚴重。
3、鋼材的硬化
（1） 時效硬化（老化）：隨時間的推移，鋼材的屈服強度和抗拉強度提高，而塑性、沖擊韌性降低的過程；
（2） 冷作硬化：（在彈塑性階段）通過重復載入、卸載，可以提高鋼材的屈服點，而塑性和韌性降低的過程；常用冷拉冷拔等冷加工方法；
（3） 應變時效硬化：是冷作硬化後又加時效硬化。
4、溫度的影響
溫度升高，鋼材強度降低，應變增大；反之，溫度降低，鋼材強度會略有增加，塑性和韌性卻會降低而變脆。
5、應力集中
由於鋼結構存在著孔洞、刻槽、凹角、裂紋以及厚度的突然改變，此時，構件中的應力不再保持均勻分布，而是某些區域產生局部高峰應力，而另外一些區域則應力降低，即應力集中現象。
應力集中往往引起脆性破壞，故在設計中應採取措施避免或減小應力集中，並選用質量優良的鋼材。
6、反復荷載作用
鋼材在反復荷載作用下，結構的抗力及性能都會發生重要變化，甚至發生疲勞破壞。「強度退化，剛度劣化」
❽ 時效硬化可以提高鋼材的
時效硬化可以提高鋼材的硬度和強度（由於晶粒結構的改善）。
❾ 何為鋼材的實效硬化
鋼材隨時間進展將使屈服強度和抗拉強度提高、伸長率和沖擊韌性降低，稱為鋼材的實效硬化。