为什么低碳钢屈服强度指标

① 新规范的钢材屈服强度、抗拉强度标准值是多少

普通钢筋抗拉强抄度标准值，取自现行袭国家标准的钢筋屈服点，具有不小于95％保证率的抗拉强度。R235钢筋的抗拉强度标准值是235MPa，HRB335钢筋为335MPa，HRB400钢筋为400MPa。

对于钢筋（砼结构）：抗拉强度实测值/屈服强度实测值≥1.25

对于钢材（钢结构）：抗拉强度实测值/屈服强度实测值≥1.176

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关于屈服强度和抗拉强度还有一个参数，这个参数就是屈强比！屈强比就是屈服强度和抗拉强度的比值。范围是0~1之间。屈强比是衡量钢材脆性的指标之一。屈强比越大，表明钢材屈服强度和抗拉强度的差值越小，钢材的塑性越差，脆性就越大！

材料的破坏是从屈服点开始的。屈强比越低，那么材料从开始破坏到断裂的时间越长，屈强比越高，材料从开始破坏到断裂的时间越短。能量在屈服点到断裂点之间被大量转化为热能。

② 为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标

原因：
（1）有强化阶段作为安全储备；
（2）不致产生工程中不允许的过大变形；专
（3）实测值较属为可靠；
（4）可以近似沿用虎克定律。
屈服强度：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。

③ 为什么采用钢材的屈服点作为强度设计标准

随着建筑物抗震技术的发展及对抗震机理的深入分析，消能抗震成为建筑物抗震技术的一个发展趋势。低屈服点钢作为消能抗震设计中主要部件的制作材料，其研制、发展自20 世纪90 年代以来受到广泛关注，并在钢种的研制和工程应用方面取得显著进展。

机理分析

最初用于制作消能构件的是普通低碳钢，其屈服强度在200 MPa 以上，但伸长率较低。为提高消能阻尼器的抗震效果，必须制备出强度更低、塑性更好的钢板。为此，研究人员对钢板屈服强度的产生机理进行分析，提出了降低屈服强度的有效方法。

为降低强度，必须消除如晶界强化、固溶强化、位错强化和析出强化等强化手段。低屈服点钢采用接近工业纯铁的成分设计，通过晶粒粗化及添加少量Ti、Nb 固定C、N 原子以降低其对位错运动的阻碍作用。

Ti 在钢中可依次形成TiN→Ti4C2S2→TiS 和TiC，所有多余的Ti(Ti-3.42N-1.5S)最后可以形成TiC。台湾中钢的研究表明,钢中多余的Ti 量达到0.03%或者与3.99C 比值为2 时，铁素体晶粒尺寸显著增加，认为较多的Ti 使得TiN、TiS 和TiC 等颗粒粗化从而失去晶界钉扎作用。

而当多余的Ti 量超过0.03%时，由于多余Ti 产生的溶质拖拽效应反而使得晶粒尺寸减小。但仅靠多余的Ti 不能产生如此明显的晶粒长大效果，自由C 原子的消除也有一定的作用。即仅仅添加Ti 并不能使钢板的屈服强度降低到100MPa 以下。

台湾中钢对加Ti 的部分钢板在650~950℃进行了回火试验。结果发现，在750~850℃回火，很多钢板的屈服强度从200MPa 迅速降低到100MPa以下，而不含Ti 的钢板只有小幅的下降。

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影响因素

影响屈服强度的内在因素有：结合键、组织、结构、原子本性。

如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度，这就是：

(1)固溶强化；

(2)形变强化；

(3)沉淀强化和弥散强化；

(4)晶界和亚晶强化。沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。在这几种强化机制中，前三种机制在提高材料强度的同时，也降低了塑性，只有细化晶粒和亚晶，既能提高强度又能增加塑性。

影响屈服强度的外在因素有：温度、应变速率、应力状态。

随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高，尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化。应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标，但应力状态不同，屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。

工程意义

传统的强度设计方法，对塑性材料，以屈服强度为标准，规定许用应力[σ]=σys/n，安全系数n因场合不同可从1.1到2或更大，对脆性材料，以抗拉强度为标准，规定许用应力[σ]=σb/n，安全系数n一般取6。

需要注意的是，按照传统的强度设计方法，必然会导致片面追求材料的高屈服强度，但是随着材料屈服强度的提高，材料的抗脆断强度在降低，材料的脆断危险性增加了。

屈服强度不仅有直接的使用意义，在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增高，对应力腐蚀和氢脆就敏感；材料屈服强度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服强度是材料性能中不可缺少的重要指标。

参考资料来源：网络-屈服点

参考资料来源：网络-屈服强度

④ 为什么低碳钢选取屈服极限，铸铁选取强度极限作为危险应力

低碳钢选择屈服强度主要是防止变形，而铸铁的屈服强度几乎为零，其抗拉强度也就等于屈服强度。

⑤ 静拉伸时，低碳钢有哪些强度指标铸铁的强度指标是什么比较铸铁和低碳钢抗拉性能。

静拉伸时，低碳钢有比例极限、弹性极限、屈服极限和强度极限。铸铁拉断时的最大应力即为强回度极答限。因为没有屈服现象，强度极限是衡量轻度的唯一指标。铸铁等脆性材料抗拉强度很低，不宜作为抗拉零件材料。低碳钢压缩时的弹性模量和屈服极限都与拉伸时的大致相同。

拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段，在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段，完全遵守胡克定律沿直线上升，比例极限以后变形加快，但无明显屈服阶段。

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拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时，当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力，称屈服点或称物理屈服强度，用σS（帕）表示。

工程上有许多材料没有明显的屈服点，通常把材料产生的残余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度，称条件屈服极限或条件屈服强度，用σ0.2 表示。材料在断裂前所达到的最大应力值，称抗拉强度或强度极限，用σb（帕）表示。

⑥ 低碳钢拉伸过程各阶段的指标是什么

各阶段指标特点如下：

弹性阶段：应力与应变成正比，钢材产生弹性变形；内对应指标为弹性模量E；

屈服阶段：应力容与应变不再成正比，产生塑性变形；此时即使应力减小，应变也会迅速增加；对应指标为屈服强度σs；

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低碳钢优点

低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。

这种钢材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，正火处理可以改善其切削加工性。

⑦ 钢结构设计为什么将屈服强度定为材料强度取值的依据而不是抗拉强度

因为钢材经过屈服强度后将进入塑性变形阶段，虽然不会破坏，但其变形是不可逆回的。在工程设计中答，需要的不只是不破坏，关键是能正常使用。

发生塑性变形后会影响构件及结构的正常使用，因此材料强度不能取抗拉强度，只能取屈服强度。

大于屈服强度的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。

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屈服强度的标准

1、比例极限应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力，国际上常采用σp表示，超过σp时即认为材料开始屈服。

2、弹性极限试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。国际上通常以ReL表示。应力超过ReL时即认为材料开始屈服。

3、屈服强度 以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度，符号为Rp0.2。

⑧ 为什么把低碳钢σs定为材料的强度指标

σs表示的屈服强度，实际上在强化强度以内都是安全的，但是工程设计的时候有一定的安全预算，用σs，即使强度超过少许也不会出现问题，而在现场也有做冷拉强化用以提高高才的利用率的。欢迎录用

⑨ 低碳钢材料的强度指标是什么

σs---屈服强度。抄
定义--材料开始袭产生宏观塑性变形时的应力。
单位MPa
σb---抗拉强度
定义--试样拉断前承受的最大标称拉应力。
单位MPa。
ak---冲击韧性。
定义--反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力。
单位J。
Ψ
---断面收缩率。
定义--材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比
单位%。
δ---延伸率。
定义--材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比
单位%。
弯曲强度
定义--材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力。
单位--MPa

⑩ 压缩试验时候对于低碳钢为什么只计算屈服极限

因为屈服强度极限是钢材重要指标,压缩试验时其它可以不用计算,但屈服强度极限是必须的