『壹』 鋼材的力學性能主要有哪些方面
鋼材的力學性能主要表現在以下幾個方面：
1. 明顯流幅的鋼筋表現出良好的塑形和較大的延伸率。
2. 技術指標包括屈服強度、延伸率、強屈比以及冷彎性能。
3. 力學性能是鋼材最重要的使用性能，涵蓋了抗拉性能、沖擊韌性、耐疲勞性等方面。
4. 工藝性能則涉及冷彎性能和可焊性。
1. 抗拉性能是鋼材最重要的力學性能之一。屈服強度是結構設計中確定鋼材強度的依據。
2. 抗拉強度與屈服強度之比（強屈比）σb／σs，是衡量鋼材使用可靠性的關鍵參數。
3. 對於有抗震要求的結構構件用鋼筋，實測抗拉強度與實測屈服強度之比應不小於1.25；實測屈服強度與理論屈服強度之比應不大於1.3。
4. 強屈比越大，鋼材在超過屈服點後工作的可靠性和安全性越高；然而，過大的強屈比會導致鋼材強度利用率降低，造成材料浪費。
5. 鋼材的塑性指標通常用伸長率表示，伸長率反映了鋼材在破壞前能承受的永久變形能力。伸長率隨著鋼筋強度的增加而降低。
6. 冷彎性能是衡量鋼筋塑性的基本指標之一。
2. 沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。在負溫下使用的結構應選擇脆性臨界溫度低於使用溫度的鋼材。
3. 耐疲勞性描述的是鋼材在遠低於其屈服強度的應力下，突然發生脆斷破壞的現象，即疲勞破壞。這是一種極具危害性的現象，鋼材的疲勞極限與其抗拉強度相關，通常抗拉強度高的鋼材，其疲勞極限也較高。
『貳』 什麼是鋼材的技術性質
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，抵抗塑衡遲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告寬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。塑咐友李性良好的鋼材，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。