① 鋼材的抗拉強度是什麼
抗拉強度(tensile strength)
抗拉強度( бb )指材料在拉斷前承受最大應力值。
當鋼材屈服回到一定程度答後,由於內部晶粒重新排列,其抵抗變形能力又重新提高,此時變形雖然發展很快,但卻只能隨著應力的提高而提高,直至應力達最大值。此後,鋼材抵抗變形的能力明顯降低,並在最薄弱處發生較大的塑性變形,此處試件截面迅速縮小,出現頸縮現象,直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度。
單位:kn/mm2(單位面積承受的公斤力)
抗拉強度:extensional rigidity.
抗拉強度=Eh,其中E為楊氏模量,h為材料厚度
目前國內測量抗拉強度比較普遍的方法是採用萬能材料試驗機等來進行材料抗拉/壓強度的測定!
② 鋼結構具有良好的抗震性能是因為什麼
鋼結構具有良好的抗震性能是因為鋼材良好的吸能能力和延性。
鋼結構是由鋼制材料組成的結構,是主要的建築結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等製成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,並採用硅烷化、純錳磷化、水洗烘乾、鍍鋅等除銹防銹工藝。
各構件或部件之間通常採用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡單,廣泛應用於大型廠房、場館、超高層等領域。鋼結構容易銹蝕,一般鋼結構要除銹、鍍鋅或塗料,且要定期維護。
鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強,故用於建造大跨度和超高、超重型的建築物特別適宜;材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建築工期短;其工業化程度高,可進行機械化程度高的專業化生產。
鋼結構應研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建築的需要。
另外還有無熱橋輕鋼結構體系,建築本身是不節能的,本技術用巧妙的特種連接件解決了建築的冷熱橋問題;小桁架結構使電纜和上下水管道從牆里穿越,施工裝修都方便。
③ 抗拉強度和屈服強度有什麼區別
1、定義
抗拉強度是金屬由均勻塑性形變向局部集中塑性變形過渡的臨界值,也是金屬在靜拉伸條件下的最大承載能力。符號為Rm(GB/T 228-1987舊國標規定抗拉強度符號為σb),單位為MPa。
屈服強度是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限,也就是抵抗微量塑性變形的應力。對於無明顯屈服現象出現的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值作為其屈服極限,稱為條件屈服極限或屈服強度。
2、意義
抗拉強度:σb標志韌性金屬材料的實際承載能力,但這種承載能力僅限於光滑試樣單向拉伸的受載條件,而且韌性材料的σb不能作為設計參數,因為σb對應的應變遠非實際使用中所要達到的。
屈服強度: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。
3、類型
抗拉強度包括:張拉膜抗拉強度;混凝土抗拉強度;岩石的抗拉強度。
屈服強度包括:銀文屈服:銀紋現象與應力發白;剪切屈服。
參考資料來源:網路-抗拉強度
參考資料來源:網路-屈服強度
④ 鋼材的主要力學性能指標有哪些各指標可以用來衡量鋼材哪方面的性能
鋼材常見的力學性能通俗解釋歸為四項,即:強度、硬度、塑性、韌性.簡單的可這樣解釋:
強度,是指材料抵抗變形或斷裂的能力.有二種:屈服強度σb、抗拉強度σs.強度指標是衡量結構鋼的重要指標,強度越高說明鋼材承受的力(也叫載荷)越大;
硬度,是指材料表面抵抗硬物壓人的能力.常見有三種:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV.硬度是衡量鋼材表面變形能力的指標,硬度越高,說明鋼的耐磨性越好;即不容易磨損;
塑性,是指材料產生變形而不斷裂的能力.有兩種表示方法:伸長率δ、斷面收縮率ψ.塑性是衡量鋼材成型能力的指標,塑性越高,說明鋼材的延展性越好,即容易拉絲或軋板;
韌性也叫沖擊韌性,是指材料抵抗沖擊變形的能力,表示方法為沖擊值αk.沖擊韌性是衡量鋼材抗沖擊能力的指標,數值越高,說明鋼材抵抗運動載荷的能力越強.
一般情況下,強度低的鋼材,硬度也低,塑性和韌性就高,例如鋼板、型材,就是由強度較低的鋼材生產的;而強度較高的鋼材,硬度也高,但塑性和韌性就差,例如生產機械零件的中碳鋼、高碳鋼,就很少看到軋成板或拉成絲.
⑤ 請問一下鋼結構的力學性能是什麼
鋼材的力學性能是指標准條件下鋼材的屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能和沖擊韌性等,也稱機械性能。
1. 屈服強度
鋼材單向拉伸應力—應變曲線中屈服平台對應的強度稱為屈服強度,也稱屈服點,是建築鋼材的一個重要力學特徵。屈服點是彈性變形的終點,而且在較大變形范圍內應力不會增加,形成理想的彈塑性模型。低碳鋼和低合金鋼都具有明顯的屈服平台,而熱處理鋼材和高碳鋼則沒有。
2. 抗拉強度
單向拉伸應力—應變曲線中最高點所對應的強度,稱為抗拉強度,它是鋼材所能承受的最大應力值。由於鋼材屈服後具有較大的殘余變形,已超出結構正常使用范疇,因此抗拉強度只能作為結構的安全儲備。
3. 伸長率
伸長率是試件斷裂時的永久變形與原標定長度的百分比。伸長率代表鋼材斷裂前具有的塑性變形能力,這種能力使得結構製造時,鋼材即使經受剪切、沖壓、彎曲及捶擊作用產生局部屈服而無明顯破壞。伸長率越大,鋼材的塑性和延性越好。
屈服強度、抗拉強度、伸長率是鋼材的三個重要力學性能指標。鋼結構中所有鋼材都應滿足規范對這三個指標的規定。
4. 冷彎性能
根據試樣厚度,在常溫條件下按照規定的彎心直徑將試樣彎曲180°,其表面無裂紋和分層即為冷彎合格。冷彎性能是一項綜合指標,冷彎合格一方面表示鋼材的塑性變形能力符合要求,另一方面也表示鋼材的冶金質量(顆粒結晶及非金屬夾雜等)符合要求。重要結構中需要鋼材有良好的冷、熱加工工藝性能時,應有冷彎試驗合格保證。
5. 沖擊韌性
沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力,它用鋼材斷裂時所吸收的總能量來衡量。單向拉伸試驗所表現的鋼材性能都是靜力性能,韌性則是動力性能。韌性是鋼材強度、塑性的綜合指標,韌性越低則發生脆性破壞的可能性越大。韌性值受溫度影響很大,當溫度低於某一值時將急劇下降,因此應根據相應溫度提出要求。
⑥ 鋼材的主要力學性能指標有哪些各指標可以用來衡量鋼材哪方面的性能
鋼材的主要力學性能指標和衡量的性能如下:
1、韌性:金屬材料抵抗沖擊載荷而內不被破壞的能力。容
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生永久變形而不破壞的能力。
4、強度: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生塑性變形的一種特性。
6、疲勞強度:材料零件和結構零件對疲勞破壞的抗力。
7、屈服點或屈服應力:屈服點或屈服應力是金屬的應力水平,用MPa度量。
按化學成分分類鋼鐵:
碳素鋼 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wc>0.25%≤0.60%。
3、高碳鋼--含碳量wc>0.60%高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多。
⑦ 鋼材的抗拉強度是什麼 鋼材的抗拉強度介紹
1、抗拉強度( Rm)指材料在拉斷前承受最大應力值。
2、當鋼材屈服到一塵物改定程度後,螞碼由於內部晶粒重新排列,其抵抗變形能力又重新派判提高,此時變形雖然發展很快,但卻只能隨著應力的提高而提高,直至應力達最大值。
3、此後,鋼材抵抗變形的能力明顯降低,並在最薄弱處發生較大的塑性變形,此處試件截面迅速縮小,出現頸縮現象,直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度。
⑧ 鋼材的力學性能有哪些
力學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有屈服強度、抗拉強度、屈強比、伸長率、斷面收縮率。
屈服是指鋼材試樣在拉伸過程中,負荷不再增加,而試樣仍繼續發生變形的現象。發生屈服現象時的最小應力,稱為屈服點或屈服極限,在結構設計時,一般以屈服強度作為設計依據。
抗拉強度是指試樣拉伸時,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(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6~0.65,低合金結構鋼為0.65~0.75,合金結構鋼為0.84~0.86。
伸長率是指金屬材料在拉伸時,試樣拉斷後,其標距部分所增加的長度與原標距長度的百分比;斷面收縮率是指金屬試樣拉斷後,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。鋼材按規定的彎曲角度a和彎心直徑d彎曲後,通過檢查彎曲處的外面和側面有無裂紋、起層或斷裂等進行評定。
通過冷彎可以揭示鋼材內部的應力、雜質等缺陷,還可用於鋼材焊接質量的檢驗,能揭示焊件在受彎面的裂紋、雜質等缺陷。
(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量的一項指標,特別對經常承受荷載沖擊作用的構件,如重量級的吊車梁等,要經過沖擊韌性的鑒定。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,硬度不是一個單純的物理量,而是反映彈性、強度、塑性等的一個綜合性能指標。
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(鋼球或硬質合金球),以相應的試驗力壓人試樣表面,經規定的保持時間後,卸除試驗力,測表面壓痕直徑計算其硬度值。
(5)疲勞破壞。鋼材在交變應力作用下,應力在遠低於靜荷載抗拉強度的情況下突然破壞,甚至在低於靜荷載屈服強度時即發生破壞,這種破壞稱為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的應力指標用疲勞強度(或稱疲勞極限)來表示,它是指試件在交變應力的作用下,不發生疲勞破壞的最大應力值。一般把鋼材承受交變荷載1×107周次時不發生破壞所能承受的最大應力作為疲勞強度。設計承受交變荷載且需進行疲勞驗算的結構時,應當了解所用鋼材的疲勞強度。
⑨ "鋼材的主要力學性能指標有哪些
鋼材主要力學性能指標主要包括屈服強度、
試樣在拉伸過程中,材料經過屈服階段後進入強化階段後隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的最大力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度或者強度極限(σb)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。
計算公式為:σ=Fb/So
式中:Fb--試樣拉斷時所承受的最大力,N(牛頓); So--試樣原始橫截面積,mm²。
(9)鋼材什麼抵抗變形能力擴展閱讀
鋼材,國家建設和實現四化必不可少的重要物資,其應用廣泛、品種繁多,根據斷面形狀的不同、鋼材一般分為型材、板材、管材和金屬製品四大類,又分為重軌、輕軌、大型型鋼、中型型鋼、小型型鋼、鋼材冷彎型鋼,優質型鋼、線材、中厚鋼板、薄鋼板、電工用硅鋼片、帶鋼、無縫鋼管鋼材、焊接鋼管、金屬製品等品種。
鋼材在熱軋或鍛造後不再對其進行專門熱處理,冷卻後直接交貨,稱為熱軋或熱鍛狀態,熱軋(鍛)的終止溫度一般為800~900℃,之後一般在空氣中自然冷卻,因而熱軋(鍛)狀態相當於正火處理。
所不同的是因為熱軋(鍛)終止溫度有高有低,不像正火加熱溫度控制嚴格,因而鋼材組織與性能的波動比正火大。不少鋼鐵企業採用控制軋制,由於終軋溫度控制很嚴格,並在終軋後採取強製冷卻措施,因而鋼的晶粒細化,交貨鋼材有較高的綜合力學性能。
無扭控冷熱軋盤條比普通熱軋盤條性能優越就是這個道理,熱軋(鍛)狀態交貨的鋼材,由於表面覆蓋有一層氧化鐵皮,因而具有一定的耐蝕性,儲運保管的要求不像冷拉(軋)狀態交貨的鋼材那樣嚴格,大中型型鋼、中厚鋼板可以在露天貨場或經苫蓋後存放。
⑩ 鋼材力學性質有哪些
屈服強度和抗拉強度。
鋼材的技術性質——力學性能
1.抗拉性能
抗拉性能是鋼材最主要的技術性能,通過拉伸試驗可以測得屈服強度、抗拉強度和伸長率,這些是鋼材的重要技術性能指標。
低碳鋼的抗拉性能可用受拉時的應力一應變圖來闡明。
低碳鋼從受拉到拉斷,經歷了如下四個階段:
(1)彈性階段
oa為彈性階段。在oa范圍內,隨著荷載的增加,應力和應變成比例增加。如卸去荷載,則恢復原狀,這種性質稱為彈性。oa是一直線,在此范圍內的變形,稱為彈性變形。a點所對應的應力稱為彈性極限,用σP表示。在這一范圍內,應力與應變的比值為一常量,稱為彈性模量,用E表示,即 。彈性模量反映了鋼材的剛度。是鋼材在受力條件下計算結構變形的重要指標。碳素結構鋼Q235的彈性模量E=(2.0~2.1)×105MPa,彈性極限σP=(180~200)MPa。
(2)屈服階段
ab為屈服階段。在ab曲線范圍內,應力與應變不能成比例變化。應力超過σP後,即開始產生塑性變形。應力到達Reh之後,變形急劇增加,應力則在不大的范圍內波動,直到b點止。Reh點是上屈服強度,ReL點是下屈服強度,ReL也可稱為屈服極限,當應力到達ReL時,鋼材抵抗外力能力下降,發生「屈服」現象。ReL是屈服階段應力波動的次低值,它表示鋼材在工作狀態允許達到的應力值,即在ReL之前,鋼材不會發生較大的塑性變形。故在設計中一般以下屈服強度作為強度取值的依據。碳素結構鋼Q235的ReL應不小於235MPa。
(3)強化階段
bc為強化階段。過b點後,抵抗塑性變形的能力又重新提高,變形發展速度比較快,隨著應力的提高而增加。對應於最高點C的應力,稱為抗拉強度,用Rm表示, (Fm為c點時荷載,S0為試件受力截面面積)。
抗拉強度不能直接利用,但下屈服強度和抗拉強度的比值(即屈強比ReL/Rm)卻能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強比越小,表明材料的安全性和可靠性越高,材料不易發生危險的脆性斷裂。如果屈強比太小,則利用率低,造成鋼材浪費。碳素結構鋼Q235的Rm應不小於375MPa,屈強比在0.58~0.63之間。
對於在外力作用下屈服現象不明顯的硬鋼類,規定產生殘余變形為0.2%L0時的應力作為屈服強度,用 表示。
(4)頸縮階段
cd為頸縮階段。過C點,材料抵抗變形的能力明顯降低。在cd范圍內,應變迅速增加,而應力則反而下降,變形不能再是均勻的。鋼材被拉長,並在變形最大處發生「頸縮」,直至斷裂。
將拉斷的鋼材拼合後,測出標距部分的長度,便可按下式求得其斷後伸長率A:
式中 L0——試件原始標距長度,mm;
Lu——試件拉斷後標距部分的長度,mm。
以A和 分別表示L0=5d0和L0=10d0時的斷後伸長率,d0為試件的原直徑或厚度。對於同一鋼材,A大於 。
伸長率反映了鋼材的塑性大小,在工程中具有重要意義。塑性大,鋼質軟,結構塑性變形大,影響使用。塑性小,鋼質硬脆,超載後易斷裂破壞。塑性良好的鋼材,偶爾超載、產生塑性變形,會使內部應力重新分布,不致由於應力集中而發生脆斷。
2.沖擊韌性
沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用的能力。
鋼材的沖擊韌性是用標准試件(中部加工有V型或U型缺口),在擺錘式沖擊試驗機上進行沖擊彎曲試驗後確定,試件缺口處受沖擊破壞後,以缺口底部處單位面積上所消耗的功,即為沖擊韌性指標,用沖擊韌性值ak(J/cm2)表示。ak越大,表示沖斷試件時消耗的功越多,鋼材的沖擊韌性越好。
鋼材進行沖擊試驗,能較全面地反映出材料的品質。鋼材的沖擊韌性對鋼的化學成分、組織狀態、冶煉和軋制質量,以及溫度和時效等都較敏感。
3.耐疲勞性
鋼材在交變荷載反復作用下,在遠小於抗拉強度時發生突然破壞,這種破壞叫疲勞破壞。疲勞破壞的危險應力用疲勞極限或疲勞強度表示。它是指鋼材在交變荷載作用下,於規定的周期基數內不發生斷裂所能承受的最大應力。
鋼材耐疲勞強度的大小與內部組織、成分偏析及各種缺陷有關。同時鋼材表面質量、截面變化和受腐蝕程度等都影響其耐疲勞性能。
4.硬度
表示鋼材表面局部體積內,抵抗外物壓入產生塑性變形的能力,是衡量鋼材軟硬程度的一個指標。
測定鋼材硬度的方法有布氏法、洛氏法和維氏法。常用的是布氏法和洛氏法。