钢筋为什么会产生强化阶段

① 钢筋冷拉为什么可以加强钢筋的强度

产生冷拉强化的原因是:钢材在塑性变形中晶格的缺陷增多，而缺陷的晶格严重畸变对晶格进一步滑移将起到阻碍作用，故钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低。由于塑性变形中产生内应力，故钢材的弹性模量降低。将经过冷拉的钢筋于常温下存放15~20d或加热到100~200℃并保持一定时间，这个过程称为时效处理，前者称为自然时效，后者称为人工时效。冷拉以后再经时效处理的钢筋，其屈服点进一步提高，抗拉极限强度也有所增长，塑性继续降低。由于时效过程中内应力的消减，故弹性模量可基本恢复。工地或预制构件厂常利用这一原理，对钢筋或低碳钢盘条按一定制度进行冷拉或冷拔加工，以提高屈服强度节约钢材。

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② 钢筋的拉伸性能4个阶段

钢筋的拉伸性能四个阶段是弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。

1、弹性阶段

在弹性阶段，变形Δl很小。在比例极限范围内，载荷P与变形Δl成线性关系。

2、屈服阶段

在弹性阶段之后，Δl-P曲线出现锯齿状，变形Δl在增加，而载荷P却在波动或保持不变，这个阶段就是钢筋材料的屈服阶段。

3、强化阶段

屈服阶段过后，试件恢复承载能力，需要增大载荷才能使试件的变形增大，这一阶段被称为强化阶段。

4、颈缩阶段

载荷在达到最大值Pb后，试件某一局部地方横截面积明显缩小，出现“颈缩”现象。

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钢筋拉伸试验步骤：

1、检验原材进场合格证、名称、牌号

2、试样尺寸的测量（直径d），精确至0.01mm.

3、 试样原始标距，为测定伸长率，在钢筋纵肋上每5mm打一标记。

4、根据钢筋原材直径更换合适的夹具。

5、开动电源启动万能试验机，根据钢筋长度调整上下夹具的距离。并夹稳钢筋关闭防护网。

6、关闭回油阀，打开进油阀，调整拉伸速率使机器开始运转并观察显示器

7、 指出上屈服点和下屈服点。

8、拉至钢筋断裂，完成拉伸试验整个过程

9、 取下试验完成后的钢筋，关闭试验仪器，取下试验夹具。

10、记录屈服荷载Fel和最大荷载Fm。

11、断后伸长率的测定。将断裂后的钢筋在断裂处对齐，尽量使标记所在的轴线在同一条直线上，以断裂处为中心点，向两边各数1/2原标距长度所对应的标记格数（原标距为LO=5d），量测断后标距的实际长度L，精确到0.25mm。

③ 钢筋受拉破坏四个阶段

1、弹性阶段：

随着荷载的增加，应变随应力成正比增加。如卸去荷载，试件将恢复原状，表现为弹性变形。在这一范围内，应力与应变的比值为一常量，称为弹性模量E。

弹性模量反映钢材的刚度，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。常用低碳钢的弹性模量E=2.0×105～2.1×105MPa，弹性极限E=180～200MPa。

2、屈服阶段：

应力与应变不成比例，开始产生塑性变形，应变增加的速度大于应力增长速度，钢材抵抗外力的能力发生“屈服”了。因比较稳定易测，常用低碳钢的为195～300MPa。该阶段在材料万能试验机上表现为指针不动（即使加大送油）或来回窄幅摇动。

钢材受力达屈服点后，变形即迅速发展，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈服点作为强度取值依据。

3、强化阶段：

抵抗塑性变形的能力又重新提高，变形发展速度比较快，随着应力的提高而增强，称为抗拉强度，用бb表示。

常用低碳钢的为385～520MPa。抗拉强度不能直接利用，但屈服点与抗拉强度的比值（即屈强比），能反映钢材的安全可靠程度和利用率。屈强比越小，表明材料的安全性和可靠性越高，结构越安全。

但屈强比过小，则钢材有效利用率太低，造成浪费。常用碳素钢的屈强比为0.58～0.63，合金钢为0.65～0.75。

4、颈缩阶段（破坏）：

材料变形迅速增大，而应力反而下降。试件在拉断前，于薄弱处截面显著缩小，产生“颈缩现象”，直至断裂。

通过拉伸试验，除能检测钢材屈服强度和抗拉强度等强度指标外，还能检测出钢材的塑性。塑性表示钢材在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力，它是钢材的一个重要性指标。钢材塑性用伸长率或断面收缩率表示。

2、塑性阶段的力学性能有：

屈服强度。材料发生屈服时的应力值。又称屈服极限。屈服时应力不增加但应变会继续增加。

条件屈服强度。某些无明显屈服阶段的材料，规定产生一定塑性应变量（例如 0.2%）时的应力值 ，作为条件屈服强度。应力超过屈服强度后再卸载，弹性变形将全部消失，但仍残留部分不可消失的变形，称为永久变形或塑性变形。

强化与强度极限。应力超过屈服强度后，材料由于塑性变形而产生应变强化 ，即增加应变需继续增加应力。这一阶段称为应变强化阶段。强化阶段的应力最高限，即为强度极限。应力达到强度极限后，试样会产生局部收缩变形，称为颈缩。

延伸率（δ ）与截面收缩率（ψ）。

二、脆性材料：

1、对于脆性材料，没有明显的屈服与塑性变形阶段，试样在变形很小时即被拉断，这时的应力值称为强度极限 。某些脆性材料的应力 -应变曲线上也无明显的直线阶段，这时，胡克定律是近似的。弹性模量由应力 - 应变曲线的割线的斜率确定。

2、压缩时，大多数工程韧性材料具有与拉伸时相同的屈服强度与弹性模量，但不存在强度极限。大多数脆性材料，压缩时的力学性能与拉伸时有较大差异。

例如铸铁压缩时会表现出明显的韧性，试样破坏时有明显的塑性变形，断口沿约45°斜面剪断，而不是沿横截面断裂；强度极限比拉伸时高4～5倍。

④ 钢筋被拉长后（强化阶段），应力(强度)变大了，这样不是提高了钢筋的性能

在常温下，将钢材拉伸至强化阶段后撤去外力。钢材进过这种加工后，长度增加，直径缩小，弹性极限上升至相当于原材料强化阶段，大大提升了材料的弹性极限。并且使应变率降低，提高了材料的刚度。

钢筋在不断加载的情况下，当其所受载荷产生的应力超过其屈服极限后，钢筋会发生一定的塑性变形，这个塑性变形的产生会提高钢筋的强度，也就是其屈服极限和强度极限，这个现象叫做应变硬化，那么这个在和卸除后在下一次加载的时候钢筋所能承受的载荷就比之前的药高一些。

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当钢筋的应力超过屈服点以后，拉力不增加而变形却显著增加，将产生较大的残余变形时，以这时的拉力值除以钢筋的截面积所得到的钢筋单位面积所承担的拉力值，就是屈服点σs°

抗拉强度就是以钢筋被拉断前所能承担的最大拉力值除以钢筋截面积所得的拉力值，抗拉强度又称为极限强度。它是应力一应变曲线中最大的应力值，虽然在强度计算中没有直接意义，但却是钢筋机械性能中必不可少的保证项目。

⑤ 钢筋拉伸曲线的各阶段有什么含义

钢筋拉伸分为弹性变形抄阶段（也就是应力随着应变的增大而增大）、强化阶段、屈服阶段、缩颈阶段，共四个阶段 。
还有一种分三个阶段0→弹性与屈服临界点→屈服完结点→破坏点
0→弹性与屈服临界点，钢筋的伸长与外界的力成正比，应力与应变成线性关系，就做弹性阶段；弹性与屈服临界点→屈服完结点，钢筋的变形与外力成僵持阶段，在外力不变的前提下，变形继续产生，应力与应变成非线性关系，叫做屈服阶段；屈服完结点→破坏点，当外力与变形僵持到一定时间，在外力不变的前提下，钢筋的变形达到极限，就开始破坏，这个叫做破坏阶段。

⑥ 钢筋强度

钢筋在受到外力作用下会产生变形，变形过程分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。在屈服阶段之前，如果卸去外力，还可以恢复到以前状态（物理变化），标准值说的就是下屈服值（例：HRB335钢筋屈服点为335Mpa。抗拉强度为最大力强度，即为455Mpa.）一般设计时都采用屈服强度为设计值，所以设计值远远小于抗拉强度，就是考虑到钢筋在收到外力作用下的变形，（即：在达到屈服强度还可以回复原来状态）。

⑦ 受拉钢筋在屈服阶段钢筋内部发生了什么使其性质发生了变化

钢筋受力的四个阶段，先是弹性阶段，然后到达屈服点，进入屈服阶段，这个阶段特点是钢筋的应力不增加，但是应变增大。也就是说强度不变然后应变增大到一定地步时，进入强化阶段，这个阶段钢筋强度显著提升，但是应变也增大。最后到达强化的顶点时，进入颈缩阶段，这个阶段强度下降，应变增加。

通俗的讲就是，弹性到头了的时间点就是屈服点， 在屈服阶段钢筋产生
塑性变形 ，塑性变形 是不可恢复性变形，

⑧ 简述钢材冷加工时效强化的机理

钢材冷加工强化抄的机理：钢材冷加工至塑性变形后，由于塑性变形区域内的晶粒产生相对滑移，致使滑移面处的晶粒破碎，晶格歪扭，畸变加剧，从而阻碍其进一步滑移，因而屈服强度提高，塑性和韧性降低。同时，塑性变形时产生的内应力，使钢材弹性模量降低。
冷加工后的钢筋，在常温下存放15~20天，或加热到100~200℃，保持一定时间，则其屈服强度将进一步提高，抗拉强度也有所提高，塑性和韧性继续降低，弹性模量基本恢复。这一过程称为时效处理，前者称自然时效，后者称人工时效。
时效强化的机理：溶于α-Fe中的碳、氮原子随时间的增长，向晶格缺陷处移动和集中的速度加快，从而造成晶格缺陷处碳、氮原子富集，晶格畸变加剧，可进一步阻碍晶粒滑移，使强度进一步提高，塑性和韧性继续下降。但由于时效过程中内应力消减，因而弹性模量基本恢复。
对冷加工钢筋进行时效处理时，一般强度较低的钢筋可采用自然时效，强度较高的钢筋则应采用人工时效。

⑨ 钢筋的抗拉强度标准值和设计值的关系

钢筋在受到外力作用下会产生变形，变形过程分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。在屈服阶段之前，如果卸去外力，还可以恢复到以前状态（物理变化），标准值说的就是下屈服值。

抗震结构材料性能指标中规定的比例，是为了达到结构在抗震中的“强柱弱梁、强剪弱弯”理念，确保构件具有相应的延性，消耗地震能，保证结构的抗震要求。因此，各种措施都会加强，也包括钢筋锚固长度，它会随结构抗震级别而乘以递增的大于1的系数。

强度设计值

---------design value of strength

钢材或连接的强度标准值除以相应抗力分项系数后的数值。

材料强度设计值是指材料强度标准值除以材料分项系数值得到的值。

材料分项系数值一般大于1，在材料承载能力极限状态设计中，采用材料强度设计值。