什么时候钢材达到塑性

A. 钢材在复杂条件下，塑性条件有什么不同

钢材的塑性变形主要是在温度变化和拉力过载时塑性变形比较明显！

B. 衡量钢材的塑性的指标

塑性是钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能。通常用伸长率和断版面收缩率来表示。
1.伸长率权是钢材受拉发生断裂时所能承受的永久变形能力，是试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比，以百分数表示。
2.断面收缩率是指试件拉断后缩颈处断面面积的最大缩减量占原横断面面积的百分率。

C. 随着钢材含碳量的提高，钢材的强度硬度和塑性分别怎么变化

当钢中含碳量超过0.9%以后,钢组织中的二次渗碳体网趋于完整、变粗,钢的强度这时不但不会增强,反而会迅速降低。
1低碳钢
通常C%＜0.25%，叫低碳钢，强度较低、塑性和可焊性较好。
2.中碳钢
C%在0.25～0.60%，叫中碳钢，有较高的强度，但塑性和可焊性较差。
3.高碳钢
C%＞0.60%，叫高碳钢。塑性和可焊性很差，但热处理后会有很高的强度和硬度。
高碳钢含碳量在0.6%-2%之间，超过2%即为铸铁。

D. 什么情况下会出现塑性破坏和脆性破坏

钢材具有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。
塑性破坏是由于回变形过大，答超过了材料或构件可能的变形能力而产生的，仅在构
件的应力达到了钢材的抗拉强度
后才发生。塑性破坏前，总有较大的塑性变形
发生，且变形持续的时间较长，很容易及时发现而采取措施予以补救，不致引起严重后果。
脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，
断裂从应力集中处开始。由于脆性破坏前没有明显的预兆，无法及时觉察和采取
补救措施，而且个别构件的断裂常引起整个结构塌毁。在设计、施工和使用钢结构时，要特别注意防止出现脆性破坏

E. 从钢材的力学性能和工艺性能要求,分析如何评定建筑钢材的质量.

建筑钢材的力学性能有：抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性
建筑钢材的工艺性能有：冷弯性能、可焊性能

1. 抗拉性能

低碳钢拉伸时的应力－应变图 硬钢应力－应变图

抗拉性能是建筑钢材最重要的力学性能。钢材受拉时，在产生应力的同时，相应地产生应变。应力和应变的关系反映出钢材的主要力学特征。从低碳钢（软钢）的应力-应变关系中可看出，低碳钢从受拉到拉断，经历了四个阶段：弹性阶段（OA）、屈服阶段(AB)、强化阶段(BC)和颈缩阶段(CD)。

⑴ 弹性阶段

在图中OA段，应力较低，应力与应变成正比例关系，卸去外力，试件恢复原状，无残余形变，这一阶段称为弹性阶段。弹性阶段的最高点（A点）所对应的应力称为弹性极限，用σp表示，在弹性阶段，应力和应变的比值为常数称为弹性模量，用E表示，即E=σ/ε。

⑵ 屈服阶段

当应力超过弹性极限后，应变的增长比应力快，此时，除产生弹性变形外，还产生塑性变形。当应力达到B上点时，即使应力不再增加，塑性变形仍明显增长，钢材出现了“屈服”现象，这一阶段称为屈服阶段。在屈服阶段中，应力会有波动，出现上屈服点（B上）和下屈服点(B下)。由于下屈服点比较比较稳定且容易测定，因此，采用下屈服点对应的应力作为钢材的屈服极限（σS）或屈服强度。

钢材受力达到屈服强度后，变形迅速增长，尽管尚未断裂，已不能满足使用要求，故结构设计中以屈服强度作为容许应力取值的依据。

⑶ 强化阶段

在钢材屈服到一定程度后，由于内部晶格扭曲、晶粒破碎等原因，阻止了塑性变形的进一步发展，钢材抵抗外力的能力重新提高，在应力－应变图上，曲线从B点开始上升直至最高点C，这一过程称为强化阶段；

对应于最高点C的应力称为抗拉强度（σb）。它是钢材所承受的最大拉应力。常用低碳钢的抗拉强度为375～500MPa。

条件屈服点： 某些合金钢或含碳量高的钢材（如预应力混凝土用钢筋和钢丝）具有硬钢的特点，其抗拉强度高，无明显屈服阶段，伸长率小。

故采用产生残余变形为0.2％原标距长度时的应力作为屈服强度，称为条件屈服点，用δ0.2表示。

强屈比：抗抗拉强度与屈服强度之比（强屈比）σb/σS，是评价钢材使用可靠性的一个参数。强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高，但是，强屈比太大，钢材强度的利用率偏低，浪费材料。钢材的强屈比一般不低于1.2，用于抗震结构的普通钢筋实测的强屈比应不低于1.25。

⑷ 颈缩阶段

在钢材达到C点后，试件薄弱处的断面将显著减小，塑性变形急剧增加，产生“颈缩”现象而断裂（图8－3）。

钢材的塑性通常用拉伸试验时的伸长率或断面收缩率来表示。

伸长率：将拉断后试件拼合起来，测量出标距长度l1,l1与试件受力前的原标距l0之差为塑性变形值，它与原标距l0之比为伸长率δ，按下式计算：
式中 δ——伸长率；

l0——试件原始标距长度，mm；

l1——断裂试件拼合后标距长度，mm；

断面收缩率：是指断口处的面积收缩量与原面积之比
试件拉伸前和断裂后标距的长度

2.冷弯性能

冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，以试验时的弯曲角度α和弯心直径d为指标表示。

钢材的冷弯试验是通过直径(或厚度)为a的试件，采用标准规定的弯心直径d（d = na，n为整数），弯曲到规定的角度时（180°或90°），检查弯曲处有无裂纹、断裂及起层等现象。若没有这些现象则认为冷弯性能合格。钢材冷弯时的弯曲角度α越大，d/a越小，则表示冷弯性能越好。

3. 冲击韧性

钢材的冲击韧性是处在简支梁状态的金属试样在冲击负荷作用下折断时的冲击吸收功。钢材的冲

击韧性与钢材的化学成分、组织状态，以及冶炼、加工都有关系。例如，钢材中磷、硫含量较高，存在偏析、非金属夹杂物和焊接中形成的微裂纹等都会使冲击韧性显著降低。

冲击韧性随温度的降低而下降，其规律是：开始下降缓和，当达到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种性质称为钢材的冷脆性；

4. 耐疲劳性

受交变荷载反复作用时，钢材在应力低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象，称为疲劳破坏。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。

在一定条件下，钢材疲劳破坏的应力值随应力循环次数的增加而降低。钢材在无穷次交变荷载作用下而不至引起断裂的最大循环应力值，称为疲劳强度极限，实际测量时常以2×106次应力循环为基准。一般来说，钢材的抗拉强度高，其疲劳极限也较高。

5.焊接性能

焊接是把两块金属局部加热，并使其接缝部分迅速呈熔融或半熔融状态，而牢固的连接起来。它是钢结构的主要连接形式。建筑工程的钢结构中，焊接结构要占90％以上。
钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后钢材的力学性能，特别是强度不低于原有钢材的强度。
钢材的化学成分对钢材的可焊性有很大的影响。随钢材的含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低。钢材的含碳量超过0.25%时，可焊性明显降低；硫含量较多时，会使焊口处产生热裂纹，严重降低焊接质量。

F. 钢材在复杂条件下，塑性条件有什么不同

钢材的塑性变形主要是在温度变化和拉力过载时塑性变形比较明显！

G. 什么叫钢材的塑性

塑性是钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能。通常用伸长率和断面收缩率来表专示。
1.伸长率是钢属材受拉发生断裂时所能承受的永久变形能力，是试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比，以百分数表示。
2.断面收缩率是指试件拉断后缩颈处断面面积的最大缩减量占原横断面面积的百分率。

H. 时效使钢材的强度怎样,塑性怎样

钢材在常温下进行冷拉、冷拔和冷轧，使其产生塑性变形，从而提高屈服强度，成为冷加工强化。

将固溶处理得到的过饱和铝合金固溶体置于一定的温度的炉内，保温使其析出化合物相组织，使合金得到强化的效果。将固溶处理后的过饱和铝合金固溶体置于室温自然温度条件下，让其逐渐析出化合物相，其时间比人工时效处理要长，但是时效强化效果要比人工时效大的多。

钢的性质随时间的增长逐渐变硬变脆的现象称为称为时效硬化，其特征为钢材的屈服强度和抗拉强度提高，但伸长率减小，特别是冲击韧性急剧降低。

材质特性

冷作硬化会改变钢材的力学性能，即强度提高，但是显著降低了钢材的塑性和冲击韧性，增加出现脆性破坏的可能性，对钢结构是有害的。钢结构一般不利用冷作硬化来提高强度，对重要结构用材还要采取刨边措施来消除冷作硬化的影响。

时效硬化的本质原因是铁素体内常有极少量的碳和氮等固溶物，随着时间的增长，碳、氮逐渐从纯铁体中析出，并形成自由的渗碳体和氮化物，散布在晶粒的滑动面上，起着阻碍滑移的强化作用，约束纯铁体发展塑性变形，使钢变硬变脆。

I. 什么叫钢材的塑性

塑性是一种在某种给定载荷下,材料产生永久变形的材料特性,对大多的工程材料回来说,当其应力低答于比例极限时,应力一应变关系是线性的。另外,大多数材料在其应力低于屈服点时，表现为弹性行为，也就是说，当移走载荷时，其应变也完全消失。塑性好坏可用伸长率δ 和断面收缩率ψ表示。