钢结构材料及性能-钢材的力学性能

钢材的力学性能-冲击韧性一、韧性钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。用断裂时吸收的总能量（弹性和非弹性能）来表示。韧性指标用冲击韧性值表示，冲击韧性也叫冲击功，用符号Wkv或Cv表示，单位为J。钢材的力学性能-冲击韧性二、冲击韧性试验一般采用试件长55mm，截面10×10mm2，中间一小槽。在摆锤式冲击试验机上进行试验，冲断试件后，读出摆锤消耗的功。钢材的力学性能-冲击韧性三、冲击试验试件的缺口形式冲击韧性与试件刻槽（缺口）有关，常用缺口形式为夏氏V型，夏氏钥孔型和梅氏U型，我国国家标准规定：冲击试验缺口采用夏氏V型。钢材的力学性能-冲击韧性四、温度影响冲击韧性还与试验的温度有关。我国钢材标准中将试验分为四档，即+20℃,0℃，-20℃和-40℃时的冲击韧性。温度越低，冲击韧性越低。钢材的力学性能-冲击韧性钢材的力学性能-可焊性一、可焊性指焊缝及其附近金属的焊接安全可靠，不发生或者少发生焊接裂缝，其塑性和力学性能都不低于母材。钢材的力学性能-可焊性低碳钢

当含碳量控制在0.12%-0.20%，含锰量小于0.7%，含硅量0.4%，含硫量和含磷量小于0.045%时，具有较好的可焊性。低合金钢（用碳当量CE衡量）当钢材的碳当量小于0.38%时其可焊性是好的，Q345钢属于这种情况。钢材的力学性能-冷弯性能冷弯性能：钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对发生裂缝的抵抗能力。冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。钢材的力学性能-冷弯性能鉴别指标：通过冷弯冲头加压。当试件弯曲至180°时，检察试件弯曲部分的外面、里面和侧面，如果没有裂纹、断裂或分层，即认为试件冷弯性能合格。钢材的力学性能-冷弯性能钢材的力学性能——强度一、单向拉伸时的工作性能1.试验条件（1）试件的尺寸要符合国家标准，表面光滑，没有孔洞、刻槽等缺陷。试件的标定长度取其直径的5或10倍。（2）荷载要分级逐次增加，直到试件破坏。（3）试验温度要控制在室温20℃左右。钢材的力学性能——强度d

标准试件一、单向拉伸时的工作性能2.钢材的应力-应变关系（1）有屈服点钢材可以分为四个阶段：①弹性阶段(OB段)

钢材的力学性能——强度OBCDAE一、单向拉伸时的工作性能2.钢材的应力-应变关系（1）有屈服点钢材可以分为四个阶段：②屈服阶段（BCD)钢材的力学性能——强度OBCDAE一、单向拉伸时的工作性能2.钢材的应力-应变关系（1）有屈服点钢材可以分为四个阶段：③强化阶段(DE段)钢材的力学性能——强度OBCDAE一、单向拉伸时的工作性能2.钢材的应力-应变关系（1）有屈服点钢材可以分为四个阶段：④颈缩阶段(EF段)钢材的力学性能——强度OBCDAE一、单向拉伸时的工作性能2.钢材的应力-应变关系（2）对无明显屈服点的钢材设计时以卸载后试件中残余应变为0.2％所对应的应力作为屈服点——“条件屈服点”或“名义屈服点”钢材的力学性能——强度fy=f0.20.2%fuεp

无屈服点钢材的应力-应变曲线二、单向拉伸时钢材的机械性能指标1.屈服点fy：应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的应力（取屈服阶段波动部分的应力最低值），它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。2.抗拉强度fu：应力应变曲线最高点对应的应力，它是钢材破坏前所能承受的最大应力。钢材的力学性能——强度三、应力应变曲线的简化钢材是符合理想中的弹性-塑性材料钢材的力学性能——强度ε2.5%

fy

ε0

0.15%ε

简化的应力－应变曲线钢材的力学性能——塑性一、钢材的塑性当应力超过屈服点后，钢材能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。塑性好坏可用断面收缩率ψ和伸长率δ表示，通过静力拉伸试验得到。钢材的力学性能——塑性二、伸长率δ试件断裂前的永久变形与原标定长度的百分比。钢材的力学性能——塑性

l0—原标距长

l1—拉断后标距长度

d0—试件直径 试件有两种标距：l0/d0=5和l0/d0=10相应的伸长率用δ5和δ10表示。实际工程中以伸长率

代表材料断裂前具有的塑性变形能力。三、断面收缩率钢材的力学性能——塑性是指试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分比。

A0A1式中：

A0

——试件原来的断面面