❶ 钢材的冷加工硬化对钢材的性能有何影响
钢材在冷拉、冷拔、冷弯、冲切、剪切等冷加工时都会产生很大的塑性变形，由此产生冷作硬化。①冷作硬化可提高钢材的屈服强度，②但同时降低塑性和增加脆性，③对钢结构特别是承受动力荷载的钢结构是不利的。
❷ 1. 钢材的硬化和应力集中成因什么对钢材性能有何影响
钢材中产生硬化和应力集中的主要原因是：构件截面的突变。
钢材材料会由于专截面尺寸改属变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。对于组织均匀的脆性材料，应力集中将大大降低构件的强度，这在构件的设计时应特别注意。
承受轴向拉伸、压缩的构件，只有在寓加力区域稍远且横截面尺寸又无急剧变化的区域内，横截面上的应力才是均匀分布的。然而工程中由于实际需要，某些零件常有切口、切槽、螺纹等，因而使杆件上的横截面尺寸发生突然改变，这时，横截面上的应力不再均匀分布，这已为理论和试验所证实。
❸ 钢材经过冷加工所产生的应变硬化后什么发生变化
钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种。
脆性破坏：加载后，无明显变形，因此破坏前无预兆，断裂时断口平齐，呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大。
影响脆性破坏的因素
1.化学成分
2.冶金缺陷（偏析、非金属夹杂、裂纹、起层）
3.温度（热脆、低温冷脆）
4.冷作硬化
5.时效硬化
6.应力集中
7.同号三向主应力状态
1 ) 钢材质量差、厚度大：钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等；较厚的钢材辊轧次数较少，材质差、韧性低，可能存在较多的冶金缺陷。
(2) 结构或构件构造不合理：孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3) 制造安装质量差：焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重；冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4) 结构受有较大动力荷载或反复荷载作用：但荷载在结构上作用速度很快时（如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等），材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
（5）在较低环境温度下工作：当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
为了防止钢材的脆性断裂，可以从以下几个方面着手：
1、裂纹
当焊接结构的板厚较大时（大于25mm），如果含碳量高，连接内部有约束作用，焊肉外形不适当，或冷却过快，都有可能在焊后出现裂纹，从而产生断裂破坏。针对这个问题，把碳控制在0.22%左右，同时在焊接工艺上增加预热措施使焊缝冷却缓慢，解决了断裂问题。
焊缝冷却时收缩作用受到约束，有可能促使它出现裂纹。措施是：在两板之间垫上软钢丝留出缝隙，焊缝有收缩余地，裂纹就不会出现。
把角焊缝的表面作成凹形，有利于缓和应力集中。凹形表面的焊缝，焊后比凸形的容易开裂，原因是凹形缝的表面有较大的收缩拉应力，并且在45°截面上焊缝厚度最小。凸形缝表面拉力不大，而45°截面又有所增强，情况要好的多。在凹形焊缝开裂的条件下，改用凸形焊缝，就不再开裂。
2、应力
考察断裂问题时，应力是构件的实际应力，它不仅和荷载的大小有关，也和构造形状及施焊条件有关。几何形状和尺寸的突然变化造成应力集中，使局部应力增高，对脆性破坏最为危险。施焊过程造成构件内的残余拉应力，也是不利的。因此，避免焊缝过于集中和避免截面突然变化，都有助于防止脆性断裂。
3、材料选用
为了防止脆性断裂，结构的材料应该具有一定的韧性。材料断裂时吸收的能量和温度有密切关系。吸收的能量可以划分为三个区域，即变形是塑性的、弹塑性的和弹性的。要求材料的韧性不低于弹性，以避免出现完全脆性的断裂，也没有必要高于弹塑性，对钢材要求太高，必然会提高造价。钢材的厚度对它的韧性也有影响。厚钢板的韧性低于薄钢板。
4、构造细部
发生脆性断裂的原因是存在和焊缝相交的构造缝隙，或相当于构造缝隙的未透焊缝。构造焊缝相当于狭长的裂纹，造成高度的应力集中，焊缝则造成高额残余拉应力并使近旁金属因热塑变形而时效硬化，提高脆性。低温地区结构的构造细部应该保证焊缝能够焊透。因此，设计时必须注意焊缝的施工条件，以保证施焊方便，能够焊透。
❹ 什么叫钢材的硬化
钢材因加工等原因使其强度提高，塑性降低的现象。
❺ 为什么普通钢结构构件不利用应变硬化提高钢材强度
钢材经冷加工后，会产生局部或整体硬化，即在局部或整体上提高了钢材的强度，但却降低了塑性和韧性。由于普通钢结构的截面比较大，构件中残余应力较大，对钢结构塑性和韧性要求都比较高，故不宜用应变硬化提高的刚材强度。
❻ 钢材的冷加工硬化对钢材的性能有何影响
钢材随着时间的延长，钢的屈服强度和抗拉强度提高，而塑性和韧性降低的现象，称为时效专。经时效处理的钢属筋，其屈服点、抗拉极限提高，塑性和韧性降低。
由于溶于α-Fe晶格中的氮和氧等原子，以Fe4N与FeO的形式析出并向缺陷处移动和聚集。当钢材冷加工塑性变形后，或受动载的反复振动，都会促进氮、氧原子的移动和聚集，加速时效的发展，使晶格畸变加剧，阻碍晶粒发生滑移，增加了抵抗塑性变形的能力。
在常温下，将钢材进行机械加工，使其产生塑性变形，以提高其屈服强度的过程称为冷加工。冷加工后的钢材，其屈服点提高而抗拉强度基本不变，塑性和韧性相应降低，弹性模量也有所降低。
钢材在冷加工变形时，由于晶粒间已产生滑移，晶粒形状改变。同时在滑移区域，晶粒破碎，晶格歪扭，从而对继续滑移造成阻力，要使它重新产生滑移就必须增加外力，这就意味着屈服强度有所提高，但由于减少了可以利用的滑移面，故钢的塑性降低。另外，在塑性变形中产生了内应力，钢材的弹性模量降低。
❼ 钢材性能的劣化形式有哪些工程上可采用哪些措施来预防
钢材性能劣化的因素：
1、化学成分
钢是由多种化学成分组成的，铁（Fe）是钢材的基本元素。
低碳钢：（Q235）Fe（99%），C、Mn、Si、O、S、N、P（1%）；
低合金钢：（16Mn）Fe（95%），合金元素（低于5%）。
（1）含C越多，钢材的强度越高，塑性、韧性越差，脆性提高，可焊性变差；故一般碳含量≤0.22%，对焊接结构≤0.20%；
（2）Mn为弱脱氧剂，是有益元素；
（3）Si为强脱氧剂，是有益元素；
（4）O、S是有害元素，含量过高会导致“热脆”（在热加工过程中，使钢材变脆，而出现裂缝或断裂），因此限制含量≤0.045%；
（5）N、P有害元素，带来冷脆性（在冷加工过程中或低温下工作时，使钢结构韧性降低，并容易产生脆性破坏），控制含量≤0.045%。
2、冶金缺陷
（1） 偏析：钢中化学成分（有害成分）分布不均匀；
（2） 非金属夹杂：钢中混有硫化物、氧化物等杂质；
（3） 分层：钢板（t＞40mm）沿厚度出现薄弱层，将导致层状撕裂；
（4） 气泡：指浇注时气体不能充分逸出而留在钢锭中形成的缺陷；
（5） 裂纹：危害最严重。
3、钢材的硬化
（1） 时效硬化（老化）：随时间的推移，钢材的屈服强度和抗拉强度提高，而塑性、冲击韧性降低的过程；
（2） 冷作硬化：（在弹塑性阶段）通过重复加载、卸载，可以提高钢材的屈服点，而塑性和韧性降低的过程；常用冷拉冷拔等冷加工方法；
（3） 应变时效硬化：是冷作硬化后又加时效硬化。
4、温度的影响
温度升高，钢材强度降低，应变增大；反之，温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。
5、应力集中
由于钢结构存在着孔洞、刻槽、凹角、裂纹以及厚度的突然改变，此时，构件中的应力不再保持均匀分布，而是某些区域产生局部高峰应力，而另外一些区域则应力降低，即应力集中现象。
应力集中往往引起脆性破坏，故在设计中应采取措施避免或减小应力集中，并选用质量优良的钢材。
6、反复荷载作用
钢材在反复荷载作用下，结构的抗力及性能都会发生重要变化，甚至发生疲劳破坏。“强度退化，刚度劣化”
❽ 时效硬化可以提高钢材的
时效硬化可以提高钢材的硬度和强度（由于晶粒结构的改善）。
❾ 何为钢材的实效硬化
钢材随时间进展将使屈服强度和抗拉强度提高、伸长率和冲击韧性降低，称为钢材的实效硬化。