钢材的抗拉性能
(完整版)各种材料抗拉强度
(完整版)各种材料抗拉强度各种材料抗拉强度
引言
本文旨在探讨不同种类材料的抗拉强度。
通过研究材料的抗拉性能，有助于了解材料在受力时的表现和应用范围。
本文将介绍几种常见材料的抗拉强度数据和相关信息。
金属材料
金属材料具有较高的抗拉强度，适用于各种强度要求较高的工程应用。
不同金属材料的抗拉强度各不相同，其中常见的金属材料包括钢材、铝材和铜材等。
以下是几种金属材料的典型抗拉强度数据：
- 钢材：抗拉强度约为400-600 MPa
- 铝材：抗拉强度约为200 MPa
- 铜材：抗拉强度约为200-300 MPa
塑料材料
塑料材料通常具有较低的抗拉强度。
不同类型的塑料具有不同的抗拉强度，这取决于其分子结构和添加剂。
以下是几种常见塑料材料的典型抗拉强度数据：
- 聚乙烯：抗拉强度约为20-30 MPa
- 聚丙烯：抗拉强度约为30-40 MPa
- 聚氯乙烯：抗拉强度约为40-60 MPa
纤维材料
纤维材料主要用于增强复合材料的抗拉强度。
不同种类的纤维材料具有不同的抗拉强度和弹性模量。
以下是几种常见纤维材料的典型抗拉强度数据：
- 碳纤维：抗拉强度约为3000-5000 MPa
- 玻璃纤维：抗拉强度约为1500 MPa
- 高强度聚酯纤维：抗拉强度约为1500-2000 MPa
结论
不同种类材料的抗拉强度各不相同，这取决于材料的性质和结构特点。
金属材料通常具有较高的抗拉强度，而塑料材料和纤维材
料的抗拉强度相对较低。
在应用中，应根据实际需求选择具有适当抗拉强度的材料。
建筑钢材的抗拉性能课件
13
谢谢
A0 ——钢材的原始截面积，mm2。
10
（三）拉伸过程主要参数
塑性指标
➢ 伸长率：δ L1 L0 100% L0
Lo——试件原始标距长度，mm ； L1——试件拉断后测定出伸长后标距部分的长度，mm。
意义： 值越大，塑性增强，可避免结构过早破坏；加工性 增强， 安全性增强。
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（三）拉伸过程主要参数
σs/σb高 大 小
8
4.颈缩阶段
σ
B上
A
B下
C
CD——颈缩阶段
D
0
ε
钢材拉伸颈缩阶段σ-ε示意图
9
（三）拉伸过程主要参数
强度指标
➢ 屈服强度：
σs
Fs A0
Fs ——屈服阶段不计初始瞬时效应时的最小力， N； A0 ——钢材的原始截面积，mm2。
➢ 抗拉强度：
b
Fb A0
F b——强化阶段最大力， N；
钢材拉伸过程的σ-ε图
4
1. 弹性阶段
σ
σp A
弹性阶段
弹性模量
钢材受力初期，应力与应变成正比增
长，他们之间的比值为一常数，称为弹性
模量。反映钢材的刚度，是计算钢材结构
受力变形的重要指标。
E σ /ε
0
ε
σp—弹性极限，MPa。
建筑中常用低碳钢 的弹性模量一般为 （2.0~2.1)*105MPa
钢材拉伸弹性阶段σ-ε示意图
塑性指标
钢材的抗拉名词解释
钢材的抗拉名词解释钢材作为一种重要的结构材料，其抗拉性能一直是评价其质量和可靠性的重要指标之一。
抗拉性能指的是钢材在受拉力作用下的抵抗能力，即钢材能够承受的拉力大小。
在工程应用中，了解和解读钢材的抗拉性能十分重要，对于选材、设计和施工的决策有着直接影响。
本文将对钢材的抗拉名词进行解释，帮助读者更好地理解和运用这些概念。
1. 抗拉强度（Tensile Strength）抗拉强度是指钢材在受拉力作用下，断裂前所能承受的最大应力。
可以简单地理解为钢材能够承受的最大拉力。
通常情况下，抗拉强度用N/mm^2（也可用MPa）表示。
抗拉强度是评价钢材强度和耐久性的重要指标，也是工程设计和施工中常用的参数。
2. 屈服强度（Yield Strength）屈服强度是指材料开始变形的拉力大小。
在钢材受到拉力的作用下，当其开始产生可见的塑性变形时，称为屈服点。
屈服强度是指钢材发生屈服变形时所承受的拉力。
通常情况下，钢材的屈服强度略低于其抗拉强度。
屈服强度的概念在工程设计和选择材料时尤为重要，因为它决定了钢材在承受荷载时是否会产生塑性变形。
3. 弹性模量（Modulus of Elasticity）弹性模量是描述材料抗拉变形能力的物理量。
它反映了材料在受拉力作用下发生变形时，材料的刚度和弹性特性。
弹性模量越大，材料的抗拉性能越好，即材料在受拉力作用下变形的能力越小。
钢材具有较高的弹性模量，因此在工程结构中被广泛应用。
4. 抗拉变形（Plastic Deformation）抗拉变形指的是钢材受到外力拉伸作用后发生的可见塑性变形。
当钢材受到拉伸应力时，如果应力超过了钢材的屈服强度，就会发生塑性变形。
这种变形具有可逆性，即当拉力去除时，材料可以恢复到原始状态。
在工程中，设计师和工程师需要准确估计和控制钢材的抗拉变形，以确保构件的稳定性和强度。
5. 应变硬化（Strain Hardening）应变硬化是指钢材在继续受到拉力时，发生的持续硬化现象。
钢材的主要性能
一、钢材的主要性能钢材的力学性能：有明显流幅的钢筋，塑形好、延伸率大。
技术指标：屈服强度、延伸率、强屈比、冷弯性能。
力学性能是最重要的使用性能，包括抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性等。
工艺性能包括冷弯性能和可焊性。
（1）抗拉性能：抗拉性能钢材最重要的力学性能。
屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。
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。
对于有抗震要求的结构用钢筋，实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25；实测屈服响度与理论屈服强度之比不大于1.3；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；但强屈比太大，钢材强度利用率偏低，浪费材料。
钢材受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性，它是钢材的一个重要指标。
钢材的塑性指标通常用伸长率表示。
伸长率随钢筋强度的增加而降低。
冷弯也是考核钢筋塑性的基本指标。
（2）冲击韧性，是指钢材抵抗冲击荷载的能力，在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材。
（3）耐疲劳性：钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆断破裂的现象，称为疲劳破坏。
危害极大，钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。
二、钢筋的工艺性能1、钢材的性能主要有哪些内容钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。
力学性能是钢材最重要的使用性能，包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。
工艺性能是钢材在各加工过程中表现出的性能，包括冷弯性能和可焊性。
(1)抗拉性能。
表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。
屈服是指钢材试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象。
发生屈服现象时的最小应力，称为屈服点或屈服极限，在结构设计时，一般以屈服强度作为设计依据。
抗拉强度是指试样拉伸时，在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。
钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。
钢材抗拉强度标准值
钢材抗拉强度标准值钢材是一种常见的建筑材料，其抗拉强度是评价其质量和性能的重要指标之一。
抗拉强度标准值是指在标准试验条件下，钢材在拉伸试验中所能承受的最大拉力。
钢材的抗拉强度标准值对于工程设计、材料选择和结构安全具有重要意义。
本文将对钢材抗拉强度标准值的相关内容进行介绍，以便读者对此有一个清晰的了解。
钢材的抗拉强度标准值受到多种因素的影响，其中包括材料的成分、热处理工艺、加工工艺等。
一般来说，不同牌号的钢材其抗拉强度标准值也会有所不同。
在实际工程中，设计师和工程师需要根据具体的使用要求和工程环境来选择合适的钢材牌号和规格，以确保结构的安全性和稳定性。
钢材的抗拉强度标准值通常以兆帕（MPa）为单位进行表示。
在设计和使用过程中，需要根据具体的工程要求和标准规范来确定钢材的抗拉强度标准值，以保证结构的安全可靠。
同时，钢材的抗拉强度标准值也是制定国家标准和行业标准的重要依据之一。
钢材的抗拉强度标准值与其它力学性能指标如屈服强度、弹性模量等密切相关。
在实际工程中，这些指标往往是综合考虑的。
钢材的抗拉强度标准值对于结构的承载能力、变形性能、抗风、抗震等方面都有着重要的影响。
在工程实践中，钢材的抗拉强度标准值需要根据实际情况进行合理的控制和应用。
一方面，需要确保钢材的抗拉强度标准值满足设计要求，另一方面，也需要考虑到材料的可获得性、成本、施工工艺等因素。
因此，钢材的抗拉强度标准值的确定需要进行全面的考虑和分析。
总的来说，钢材的抗拉强度标准值是评价材料质量和性能的重要指标之一，对于工程设计和结构安全具有重要的意义。
在实际工程中，需要根据具体的使用要求和工程环境来选择合适的钢材，并合理控制其抗拉强度标准值，以确保结构的安全可靠。
希望本文对钢材抗拉强度标准值的相关内容有所帮助，谢谢阅读。
钢材的主要力学指标
钢材的主要力学指标
钢材是一种广泛应用于建筑、工程、制造以及其他领域的材料。
在设计和使用钢材时，其主要力学指标是非常重要的。
以下是钢材的主要力学指标：
1. 抗拉强度：钢材的抗拉强度是指其在拉伸过程中所能承受的最大应力值。
这个值通常以兆帕为单位来表示。
2. 屈服强度：钢材的屈服强度是指其在拉伸过程中所能承受的应力值，达到这个值时钢材开始产生塑性变形。
这个值通常也以兆帕为单位来表示。
3. 延伸率：钢材的延伸率是指其在拉伸过程中能够发生塑性变形的程度，以百分比表示。
4. 冲击韧性：冲击韧性是指钢材在受到冲击或撞击时所能承受的能量吸收能力。
这个指标通常以焦耳或千克米为单位。
5. 硬度：钢材的硬度是指其抵抗划痕和压痕的能力。
硬度可以用多种方法来测试，例如布氏硬度和洛氏硬度等。
这些力学指标在钢材的设计、制造、选择和使用中都非常重要，设计人员和工程师需要根据具体的应用场景来选择合适的钢材材料。
- 1 -。
【土木建筑】钢材的抗拉性能-精品文档
钢材在常温下放置，随时间的延长， 其强度、硬度提高，而塑性、冲击韧性 降低的现象称为时效。
工程实例
在施工现场为了提高钢材的强度， 节约钢材，可使用时效后的钢材，但注 意重要部分用钢不允许。
练习题：
选择题1 选择题4 选择题2 作业
选择题5
选择题3
建筑钢材的抗拉性能
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谢谢!
宋岩丽于 2019.5.18
小结
钢材的拉伸性能，四阶段，三个重要指标；
t℃
小结
F1 F2 F3
F A
C
F1 F2 F3
A
D
B
1.弹性模量 2.弹性极限 3.屈服强度 4.抗拉强度 5.伸长率
O
LL 0
低碳钢受拉的应力－应变图
建筑钢材的抗拉性能
三、冲击韧性
建筑钢材的抗拉性能
三个重要的指标
1.屈服强度σs
结构设计中钢材强度取值的依据
F A
C B上 A B下 B
D
2.抗拉强度σb
钢材所能承受的最大应力 s 屈强比 b
建筑钢材的抗拉性能
初始瞬时效应 工程意义：结构设计中以屈服强度作为设计强度取值
0
σs—屈服点或屈服强度。
ε
？
7
钢材拉伸屈服阶段σ-ε示意图
3. 强化阶段
σ
σb
B上
C A
定义 σ b 是指钢材能承受的最大拉应力 意义 当外力大于抗拉强度时，钢材完全 丧失对变形的抵抗能力而断裂 因此，在结构设计中不能应用
增强， 安全性增强。
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（三）拉伸过程主要参数
塑性指标
A 0 - A1 断面收缩率： ψ = ? 100% A0
A0——试件原始截面面积， mm2 ； A1——试件拉断后颈缩处截面面积， mm2 。
意义：断面收缩率越高，说明钢材塑性越大
13
？
断后伸长率和断面收缩率反映了钢材断裂前经
受塑性变形的能力，断后伸长率越大或者断面
收缩率越高，表示钢材的塑性越好。 在工程中具有重要意义：塑性良好的钢材，偶 尔超载时，由于产生较大的塑性变形，会使内 部应力重新分布，能避免产生应力集中而发生
脆断。钢材在塑性破坏前，有明显的变形和变
形持续时间，便于发现和补救。
14
谢 谢
合理屈强比：
• 碳素钢 0.58—0.63 • 低碳合金结构钢 0.65—0.75
9
4.颈缩阶段
σ
B上
C
D
B下
CD——颈缩阶段
A
0
ε
钢材拉伸颈缩阶段σ-ε示意图
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（三）拉伸过程主要参数
强度指标
屈服强度：
Fs σs = A0
Fs ——屈服阶段不计初始瞬时效应时的最小力， N； A0 ——钢材的原始截面积，mm2。
建筑钢材的抗拉性能
抗拉性能与疲劳性能、腐蚀性能的关系
总结词
建筑钢材的抗拉性能与疲劳性能和腐蚀性能之间存在相互影响。
详细描述
抗拉性能良好的钢材，其疲劳性能也相对较好。同时，良好的抗拉性能可以抵抗因受力 而产生的微裂纹，从而延缓腐蚀过程。然而，腐蚀环境会降低钢材的抗拉性能，导致结 构安全性下降。因此，在建筑设计和施工中，应充分考虑这些因素，选择合适的材料和
VS
微量元素
如铬、镍、钛等微量元素对抗拉性能也有 影响。铬可以提高钢材的耐腐蚀性，镍可 以提高钢材的高温强度，钛则可以细化钢 材的晶粒，提高其抗拉性能。
05
抗拉性能与其他力学性能的关系
抗拉性能与抗压性能、剪切性能的关系
总结词
建筑钢材的抗拉性能与抗压性能和剪切性能 之间存在密切关系。
详细描述
在建筑钢材中，抗拉性能、抗压性能和剪切 性能之间相互影响。当钢材受到拉伸力时， 其内部结构会发生变化，从而影响其抗压和 剪切能力。在建筑结构中，合理利用这些力 学性能之间的关系，可以提高结构的稳定性 和安全性。
相组成
钢材的显微组织由铁素体、奥氏体、珠光体等多种相组成，不同相的组成比例和相对数量对抗拉性能有显著影响。 例如，奥氏体相具有较高的强度和韧性，而珠光体相则具有较好的塑性和韧性。
钢材的合金元素与微量元素
主合金元素
如碳、硅、锰等主合金元素对钢材的抗 拉性能有重要影响。适量的碳可以提高 钢材的强度和硬度，但过高的碳含量可 能导致钢材脆化；硅和锰可以提高钢材 的韧性，但过多添加可能导致钢材变脆 。
应变硬化指数
材料在屈服后应变随应力增加而增大的程度，反映材料的加工硬化能力。
04
建筑钢材的抗拉性能影响因素
钢材的冶炼工艺与热处理
冶炼工艺
钢材的抗拉强度
钢材的抗拉强度
抗拉强度是钢的最重要的力学性能之一，也是钢材加工过程中使用的主要性能参数之一。
抗拉强度不仅反映了钢材的强度，而且反映了钢材的塑性、韧性和断裂性能，对评价
判断材料质量有着重要的意义。
1、钢材材料成分：钢材的主要成分是铁，它有较高的熔点、熔融热和冷凝热，能形
成坚硬耐冷变法线冷变最强的变形层，从而使钢材具有良好的抗拉强度。
2、执行标准：不同标准要求的钢种对抗拉强度的要求也不同，这取决于它们的用途。
3、晶粒度：晶粒度较大会影响材料的机械性能，晶粒越细致，其形变韧性越大，抗
拉强度也越高。
4、处理工艺：钢材的处理工艺因素也会影响抗拉强度，例如变形工艺、表面处理等。
抗拉强度是钢材的一种重要力学性能，对决定材料的质量有着重要的意义。
钢材抗拉
强度的测试，不仅需要合理的检测程序，而且需要根据材料特性、实际使用情况确定合理
具体的测试要求，从而保证更准确、更可靠的测试结果。
q235钢材的抗拉强度和抗压强度
q235钢材的抗拉强度和抗压强度
概述
Q235钢材是中国常见的碳素结构钢，其含碳量较低，强度表现中等，广泛应用于建筑、机械及其他领域。
Q235钢材的抗拉强度和抗压强度是其重要的力学性能指标，本文将分别对其进行介绍。
抗拉强度
Q235钢材的抗拉强度表示其在拉伸作用下的最大抵抗力，也可以理解为其最大拉伸能力。
该性质是评定钢材质量的重要指标之一。
一般情况下，Q235钢材的抗拉强度为370-500MPa（MegaPascal）。
其中，MPa是压力单位，1 MPa等于1百万帕斯卡（Pa），即1 N/mm²。
把强度值进行换算后，即Q235钢材
的抗拉强度介于370000N/mm²至500000N/mm²之间。
Q235钢材的抗拉强度受多方面因素的影响，如钢材的化学成分、冷热处理工艺、组织形态和缺陷情况等。
化学成分中，碳含量的增加可以提高钢材的抗拉强度，但过高的碳含
量易导致钢材变脆。
热处理工艺中，高温调质可增加钢材的强度，但热处理时间过长则易
导致韧性变弱。
与抗拉强度不同，Q235钢材的抗压强度受到板材的初始缺陷和应力集中的影响较大。
压缩应力的作用方向施加在板材的面上，而拉伸应力则作用于板材的面之间，因此在制造
中常常受到塑性变形的限制。
总结
Q235钢材的抗拉强度和抗压强度是衡量钢材力学性能的两项重要指标。
抗拉强度的大小一般受化学成分和热处理工艺的影响，而抗压强度则受到板材的初始缺陷和应力集中的
影响较大。
在运用中，应根据具体使用情况进行综合分析和判断，确保钢材质量满足需
求。
钢材抗拉强度标准值
钢材抗拉强度标准值钢材抗拉强度是指材料在拉伸状态下所能承受的最大拉力，通常用抗拉强度来衡量钢材的质量和性能。
钢材抗拉强度的标准值是由国家标准规定的，不同的钢材材质和用途都有相应的抗拉强度标准值。
下面将就钢材抗拉强度标准值进行详细介绍。
首先，钢材抗拉强度标准值的确定是基于材料的力学性能和工程用途的要求。
钢材在使用过程中需要承受各种外力，因此其抗拉强度必须能够满足工程设计和使用要求。
国家标准根据钢材的材质、强度等级和用途，对其抗拉强度进行了详细的规定和标准化。
其次，不同种类的钢材具有不同的抗拉强度标准值。
一般来说，碳素钢的抗拉强度标准值在400MPa至600MPa之间，合金钢的抗拉强度标准值在800MPa至1000MPa之间，而不锈钢的抗拉强度标准值在600MPa至1000MPa之间。
这些标准值是根据钢材的化学成分、热处理工艺和强度等级来确定的，确保钢材在使用过程中具有足够的强度和韧性。
另外，钢材抗拉强度标准值的确定还受到国际标准的影响。
随着全球贸易的发展和国际标准的日益统一，钢材的抗拉强度标准值也受到了国际标准的影响。
我国的钢材标准通常会参照国际标准，以确保我国的钢材产品能够与国际接轨，满足国际市场的需求。
最后，钢材抗拉强度标准值的重要性不言而喻。
钢材作为工程材料的重要组成部分，其抗拉强度直接关系到工程结构的安全性和可靠性。
合理选择符合标准的钢材，能够有效降低工程施工和使用过程中的风险，保障工程的安全运行。
综上所述，钢材抗拉强度标准值是钢材质量和性能的重要指标，其确定受到材料力学性能、工程用途、国家标准和国际标准的影响。
只有严格按照标准选择和使用钢材，才能够确保工程结构的安全可靠。
因此，钢材抗拉强度标准值的重要性不可低估，必须引起我们的高度重视。
钢板抗拉强度合格标准
钢板抗拉强度合格标准钢板抗拉强度是钢材的重要性能指标，它反映了钢板在拉伸状态下所能承受的最大应力。
钢板抗拉强度合格标准是指对钢板进行拉伸试验，根据试验结果判断钢板抗拉强度是否达到预定要求的标准。
本文将详细介绍钢板抗拉强度合格标准的相关知识。
一、钢板抗拉强度的定义和计算方法1.钢板抗拉强度的定义钢板抗拉强度指的是材料在拉伸试验时所能承受的最大应力，通常用σb表示。
它的单位是MPa（兆帕），通常也用N/mm²表示。
2.钢板抗拉强度的计算方法钢板抗拉强度的计算方法是将钢板放入试验机中进行拉伸试验，获得抗拉强度值。
拉伸试验通常采用标准拉伸试验方法进行。
在试验时，需要将钢板置于试验机上，选择适当的试验速度和试验温度，然后拉伸钢板，直到钢板断裂。
采用标准拉伸试验方法得出的抗拉强度可以反映钢板的真实强度，是合格判断的重要依据之一。
二、钢板抗拉强度合格标准的要求1.钢板抗拉强度的合格范围钢板抗拉强度合格标准规定，在标准拉伸试验中，钢板的抗拉强度应符合以下要求：（1）普通碳素结构钢的抗拉强度应不低于400MPa；（2）低合金高强度钢的抗拉强度应不低于490MPa；（3）耐候结构钢的抗拉强度应不低于490MPa；（4）高强度钢板的抗拉强度应不低于590MPa。
2.钢板的拉伸性能要求除了抗拉强度要求外，钢板的拉伸性能还有其他要求。
钢板的拉伸性能要求通常包括以下要素：（1）屈服强度：表示材料开始产生塑性变形时所承受的最大应力，通常用σs表示。
这个值可以帮助使用者了解材料的延展性和弹性。
（2）断后伸长率：表示材料在拉伸断裂前的一段拉伸过程中，其断面的变形程度，通常用Z表示。
（3）冷弯性能：在冷水或其他方式下折弯后，钢板不应出现裂痕和其他明显变形，可用于判断钢板的柔韧性。
三、钢板抗拉强度合格标准的检验方法钢板抗拉强度合格标准的检验方法通常采用标准拉伸试验法进行，试验时需要注意以下几个方面：（1）选择恰当的试验速度和试验温度，以得到真实有效的试验结果；（2）试验时须在试样上标明材料名称和试样轴向，以保证记录准确性；（3）将试样平均拉伸至标准长度，记录拉伸载荷和伸长量，并分析试验结果。
钢抗拉强度
钢抗拉强度
现在的新规范中三级钢的抗拉强度标准值为：400N/mm²;抗拉强度设计值360N/mm²;Q235的屈服强度就是235MPa，也就是抗拉强度标准值，/1.087就是抗拉强度设计值(拉、压、弯都是一个)，规范取为215。
Q345是345/1.111=310。
见钢结构设计规范GB50017━2003条文说明需要注意：还有一个抗拉强度fu，这时是指极限抗拉的能力，对钢材讲是指其最小值，Q345的fu=470MPa=1.36fy=1.52f。
举几个普通钢筋的抗拉强：HPB300 抗拉强度设计值为：270 抗压强度设计值为：270HRB335，HRBF335 抗拉强度设计值为：300 抗压强度设计值为：300HRB400,HRBF400,RRB400 抗拉强度设计值为：360 抗压强度设计值为：360HRB500,HRBF500 抗拉强度设计值为：435 抗压强度设计值为：410HPB235 拉强度设计值为：200 抗压强度设计值为：200。
钢材抗拉强度和抗剪强度
钢材抗拉强度和抗剪强度
（原创实用版）
目录
一、钢材的抗拉强度和抗剪强度的定义与区别
二、钢材抗拉强度设计值与抗剪强度设计值的关系
三、钢材的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击功的关系
四、总结：钢材的抗拉强度和抗剪强度的重要性
正文
一、钢材的抗拉强度和抗剪强度的定义与区别
钢材的抗拉强度指的是材料在拉伸状态下能够承受的最大应力，也就是材料在拉伸过程中最大均匀塑性变形的抗力。
而抗剪强度是指材料在剪切状态下能够承受的最大应力，即材料在受到剪切力作用时，能够抵抗剪切破坏的最大能力。
二、钢材抗拉强度设计值与抗剪强度设计值的关系
钢材的抗拉强度设计值与抗剪强度设计值的关系可以通过以下公式
计算：抗拉强度设计值 = 抗剪强度设计值×抗拉强度与抗剪强度的比值。
根据材料力学理论，抗拉强度与抗剪强度的比值通常为 0.58 左右。
因此，钢材的抗拉强度设计值约为抗剪强度设计值的 0.58 倍。
三、钢材的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击功的关系
钢材的屈服强度是指材料开始产生塑性变形时的应力，通常用来评价材料的韧性。
抗拉强度是评价材料在拉伸状态下的强度，延伸率是评价材料在拉伸过程中的变形能力，冲击功则反映了材料在冲击载荷下的抗破坏能力。
这些指标共同决定了钢材的机械性能。
四、总结：钢材的抗拉强度和抗剪强度的重要性
钢材的抗拉强度和抗剪强度是评价钢材机械性能的重要指标，对于保证钢结构的安全性和可靠性具有重要意义。
钢材抗压和抗拉强度
钢材抗压和抗拉强度钢材作为一个广泛应用的材料，在各个领域都有重要的应用。
其中，其抗压和抗拉强度也是钢材被广泛使用的原因之一。
下面将从分步骤阐述的角度来详细探讨这一方面的知识。
一、什么是钢材的抗压和抗拉强度1. 抗压强度：指钢材在受力情况下，承受压力的能力。
也就是说，在外力作用下，钢材受到的压力越大，必须要有足够的强度来抵御这种压力，不至于造成形变或破坏。
2. 抗拉强度：指钢材在受力情况下，承受拉力的能力。
也就是说，在外力作用下，钢材要承受拉力的情况下，必须要有足够的强度来抵御这种拉力，不至于造成形变或破坏。
二、如何测试钢材的抗压和抗拉强度1. 抗压强度测试：常用的测试方法是压力试验。
按照标准规定，将钢材垂直放置在试验机上，然后施加压力，直到产生形变或破坏为止。
根据试验结果，可以得出钢材的抗压强度数据。
2. 抗拉强度测试：常用的测试方法是拉力试验。
按照标准规定，将钢材固定在试验机上，并分别施加不同的力进行拉伸，直到产生变形或破坏为止。
根据试验结果，可以得出钢材的抗拉强度数据。
三、影响钢材抗压和抗拉强度的因素1. 钢材的成分：不同种类的钢材成分不同，其抗压和抗拉强度也不同。
一般来说，碳含量高的钢材抗拉强度高，但抗压强度相对较低。
2. 钢材的处理工艺：热处理、冷处理等不同的工艺会影响钢材的力学性能，包括抗压和抗拉强度等。
3. 钢材的形态：钢材的形状和尺寸也会影响其力学性能。
一般来说，截面积越大，抗拉和抗压强度也就越大。
四、如何提高钢材的抗压和抗拉强度1. 增加碳含量：在制造钢材时，可以适量增加碳含量来提高钢材的抗拉强度。
2. 热处理：在钢材的生产过程中，热处理也是提高其抗压和抗拉强度的常用方法之一。
3. 优化钢材的成分和处理工艺：通过优化钢材的成分和处理工艺，可以提高其力学性能，包括抗压和抗拉强度。
综上所述，钢材的抗压和抗拉强度是衡量其质量的重要指标之一。
了解如何测试和影响钢材的抗压和抗拉强度因素，以及如何提高其力学性能，对于应用钢材的人员和企业都具有重要意义。
钢材抗拉强度最小值
钢材抗拉强度最小值
钢材抗拉强度是指在受力状态下钢材能够承受的最大拉力。
对于钢材来说，抗拉强度是一个重要的力学性能指标，它能够反映钢材的强度和耐久性。
钢材的抗拉强度不仅与材料的成分有关，还受到制造工艺和热处理等因素的影响。
一般来说，钢材的抗拉强度与其碳含量成正比，即碳含量越高，抗拉强度也越高。
此外，钢材中的其他合金元素，如硅、锰、铬等，也会对抗拉强度产生影响。
在工程实践中，钢材的抗拉强度是一个重要的设计参数。
设计工程师在设计结构时会根据预期的载荷和安全系数来选择合适的钢材抗拉强度。
通常情况下，设计结构所使用的钢材的抗拉强度应大于或等于实际所受到的最大拉力，以确保结构的安全性。
然而，抗拉强度的最小值则是指钢材所能承受的最小拉力。
这个数值通常用于评估钢材的质量和可靠性。
钢材的抗拉强度最小值取决于材料的质量控制和制造工艺，以及钢材的种类和规格。
在实际应用中，设计工程师和制造商通常会选择具有较高抗拉强度的钢材，以确保结构的安全性和可靠性。
抗拉强度的最小值往往是保障质量的标准，不同国家和行业对于钢材的抗拉强度最小值也存在不同
的规定和标准。
总之，钢材抗拉强度最小值是评估钢材质量和可靠性的重要指标之一。
在钢材的选择和设计过程中，抗拉强度的最小值起着重要作用，确保结构在受力时能够承受所需的拉力。
一、力学性能 1、抗拉性能 抗拉性能是表示钢材性能的重要指标.
★
对于承受动荷载的结构应该选用时效敏感性小
的钢材。 因此，对于直接承受动荷载而且可能在负温下工 作的重要结构必须进行钢材的冲击韧性检验。
3、硬度 ⑴ 概念：钢材的硬度是指其表面抵抗重（硬）物压 入产生塑性变形的能力。 ⑵ 测定硬度的方法： ① 布氏法（常用），其硬度指标为布氏硬度值(HB)。
二、工艺性能
１、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，是钢 材的重要工艺性能。 冷弯性能指标通过试件被弯曲的角度a及弯心直径d对试 件厚度(或直径) ａ的比值(d／a)来表示。
试 件 安 装
弯曲９０°
弯曲１８０°
弯曲至两面重合
2、焊接性能
焊接的质量取决于钢材与焊接材料的焊接性能及其焊
度和抗拉强度之比）却能反映钢材的利用率和结构的安全 可靠性，屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的
可靠性愈大，因而结构的安全性愈高。但屈强比太小，则
反映钢材不能有效地被利用，造成钢材浪费。建筑结构钢 合理的屈强比一般为0.60~~0. 75。 2．冲击韧性 冲击韧性：是指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。
接工艺。 钢材的可焊性：是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质
的一致程度。
钢材焊接应注意的问题是：冷拉钢筋的焊接应在冷拉 之前进行；钢筋焊接之前，焊接部位应清除铁锈、熔渣、 油污等；应尽量避免不同国家的进口钢筋之间或进口钢筋 与国产钢筋之间的焊接。
布氏法比较准确，但压痕较大，不适宜做成品检验。
② 洛氏法测定的原理与布氏法相似，但以压头压人 试件深度来表示洛氏硬度值。洛氏法压痕很小，常用于 判定工件的热处理效果。
Fｐ
布氏硬度测定示意图 P
钢材抗拉强度标准值
钢材抗拉强度标准值
钢材的抗拉强度是指在拉伸状态下，钢材能够抵抗拉力的能力，是衡量钢材质
量和性能的重要指标之一。
钢材的抗拉强度标准值是根据国家标准和行业规范确定的，不同类型和用途的钢材都有相应的抗拉强度标准值。
首先，我们来看一下常见的钢材抗拉强度标准值。
一般来说，普通碳素结构钢
的抗拉强度标准值在400MPa左右，而高强度合金结构钢的抗拉强度标准值可以达
到800MPa甚至更高。
此外，不锈钢、耐磨钢、耐腐蚀钢等特种钢材的抗拉强度标
准值也各有不同。
其次，影响钢材抗拉强度标准值的因素有哪些呢？首先是钢材的成分。
合金元
素的添加可以显著提高钢材的抗拉强度，例如添加铬、镍、钼等元素可以提高不锈钢的抗拉强度。
其次是热处理工艺。
通过热处理，可以改变钢材的组织结构，提高其强度和硬度。
另外，冷加工、热轧、锻造等工艺也会对钢材的抗拉强度产生影响。
最后是钢材的形状和尺寸。
一般来说，同一种钢材，不同的形状和尺寸对其抗拉强度标准值也会有所影响。
在工程实践中，钢材的抗拉强度标准值的选择非常重要。
如果选择的抗拉强度
标准值过高，会导致材料浪费和成本增加；如果选择的抗拉强度标准值过低，会导致工程质量不达标，甚至出现安全隐患。
因此，工程设计师在选择钢材抗拉强度标准值时，需要充分考虑工程的实际需求，合理选择适当的抗拉强度标准值。
总的来说，钢材的抗拉强度标准值是钢材材料性能的重要指标之一，影响着工
程设计和材料选择。
通过了解不同类型钢材的抗拉强度标准值、影响因素以及在工程实践中的应用，可以更好地指导工程设计和材料选择，确保工程质量和安全。
金属抗拉强度案例
金属抗拉强度案例金属抗拉强度是指金属材料在受到拉力作用下抵抗破坏的能力。
它是评价金属材料力学性能的重要指标之一，对于材料的选择和使用具有重要意义。
下面将以金属抗拉强度为题，列举10个案例，详细介绍金属抗拉强度的相关内容。
1. 铝合金抗拉强度：铝合金是一种常用的轻质金属材料，具有较高的抗拉强度。
例如，6061-T6铝合金的抗拉强度可达到280MPa，具有较好的力学性能，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
2. 钢材抗拉强度：钢是一种常见的金属材料，具有较高的抗拉强度。
例如，Q235钢的抗拉强度可达到375MPa，适用于建筑、桥梁等领域。
3. 铸铁抗拉强度：铸铁是一种具有较高抗拉强度的金属材料。
例如，灰口铸铁的抗拉强度可达到200MPa，常用于机械制造、汽车零部件等领域。
4. 铜材抗拉强度：铜是一种具有良好导电性和导热性的金属材料，抗拉强度较低。
例如，T2铜的抗拉强度约为210MPa，常用于电气工程、制造业等领域。
5. 镁合金抗拉强度：镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有较高的抗拉强度。
例如，AZ91D镁合金的抗拉强度可达到260MPa，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
6. 不锈钢抗拉强度：不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的金属材料，具有较高的抗拉强度。
例如，304不锈钢的抗拉强度约为515MPa，常用于化工、食品加工等领域。
7. 镍基高温合金抗拉强度：镍基高温合金是一种具有优异高温性能的金属材料，具有较高的抗拉强度。
例如，Inconel 718镍基高温合金的抗拉强度可达到965MPa，广泛应用于航空航天、石油化工等领域。
8. 钛合金抗拉强度：钛合金是一种具有良好的耐腐蚀性和高强度的金属材料，具有较高的抗拉强度。
例如，Ti-6Al-4V钛合金的抗拉强度约为900MPa，常用于航空航天、医疗器械等领域。
9. 锆合金抗拉强度：锆合金是一种具有良好耐腐蚀性和高强度的金属材料，具有较高的抗拉强度。
例如，Zr-2.5Nb锆合金的抗拉强度可达到550MPa，常用于核工业、化工等领域。
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钢材疲劳曲线示意图
四、钢材的硬度
定义
硬度――是指钢材抵抗硬 物体压入钢材的表面的能 力。
测定方法
方法：布氏法、洛氏法和 维氏法，常用方法是布氏
演示
法和洛氏法。
讨论与分析
材料的硬度往往与材料的其它性能有 一定的相关系，如：钢材的HB值与 抗拉强度之间有较好的相关关系。
结构钢、工具钢、特殊钢
根据脱氧程度分为：
(1)沸腾钢 (2)镇静钢 (3)
名称 脱氧程度
质量
沸腾钢
不完全 组织不够致密，气泡多，化学
偏析大，成分不均匀，质量较 差，成本较低
镇静钢 半镇静钢
充分
组织致密，成分均匀，机械性 能好，质量较好，成本较高
均介于上二者之间
二 钢的分类
转炉钢 （1）按冶炼方法分平炉钢
普通碳素钢（含硫量 0.055%～0.065%，含磷量 0.045%～0.085%） （5）按质量分优质碳素钢（含硫量 0.030%～0.045%，含磷量 0.035%～0.040%）
高级优质钢（含硫量 0.020%～0.030%，含磷量 0.027%～0.035%）
（6）按用途分结工构具钢钢：建机用筑械于工制制程造作用用刀结结具构构、钢钢量具、模具等 特殊钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等
一 碳素结构钢
普通碳素结构钢简称碳素结构钢，化 学成分主要是铁，其次是碳，故也称铁-碳 合金。其含碳量为0.02%-2.06%，此外尚含 有少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。
(一) 碳素结构钢的牌号表示方法 碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、
屈服点数值、质量等级符号、脱氧程度符号 四部分按顺序组成。
“冷脆”：在低温时，磷使钢材的冲击韧 性大幅度下降的现象。
4.氧、氮
降低了钢材的强度、冷弯性能和焊 接性能。氧还使钢的热脆性增加，氮使 冷脆性及时效敏感性增加。
5.铝、钛、钒、铌
是钢的强脱氧剂和合金元素。能 改善钢的组织、细化晶粒、改善韧性， 并显著提高强度。
第三节 建筑钢材的 常用钢种
建筑钢材 前言
三、建筑钢材的特点
特点
➢优点 ➢缺点
1. 承载力高而重量较轻； 2. 材质均匀、致密，可靠性高； 3. 钢材的塑性和韧性好； 4. 加工性能好，便于安装； 5. 耐热性较好。
1. 易锈蚀； 2. 耐火性差； 3. 能耗大、成本高；
建筑钢材 钢的生产与分类
四、钢的生产
➢钢的生产
➢钢的铸锭
时效：屈服强度进一步提高、 抗拉强度提高、 延伸率进一步降低。
钢筋冷拉后屈服强度可提高15%-20%， 冷拔后屈服强度可提高40%-60%。
钢筋经冷拉时效后应力-应变图的变化
2、冷拔：将钢筋通过比原来直径小的拔丝摸 拔出，钢筋受挤压后更密实、均匀。
效果：屈服强度和抗拉强度提高； 塑性、韧性下降 ，脆性升高。 在常受冲击荷载作用、低温的环境中，
一、弹性阶段OA
图形的特点：一条通过原点
的直线，应力与应变成正比。
试件的特点：弹性
计算的指标：
弹性模量 E tg
E值的大小反映了钢材抵抗 弹性变形的能力。
弹性极限 p : A点对应
的应力。
建筑钢材的抗拉性能
F A
AB
C D
p
α
O
L L0
低碳钢受拉的应力－应变图
E1 ＞ E2
1、冷拉：常温下对钢材进行拉长，这时屈 服点提高了，长度增加了，抗拉强度基 本不变，塑性和韧性有所下降。
时效：冷拉的钢筋，常温下存放一定时间。
时效处理：一般常温下存放15～20天，用于
Ⅰ级钢筋（自然时效）；加热100～200°并保 持一定时间（2h），用于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级 钢筋（ 人工时效）
冷拉：屈服强度提高、 抗拉强度不变、 延伸率降低。
ak 钢的化学成分; 例：S、P↑冲击韧性 ↓ 冶炼及轧制质量 质量↑冲击韧性↑ 温度 温度↓，冲击韧性↓
三、疲劳强度
受交变荷载反复作用，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。
钢材的疲劳破坏一般是由拉应 力引起的，首先在局部开始形 成细小断裂，随后由于微裂纹 尖端的应力集中而使其逐渐扩 大，直至突然发生瞬时疲劳断 裂。
➢型材
➢板材 ➢线材 ➢管材
1. 结构用的角钢 2. I字钢（基础支撑） 3. 槽钢 4. 方钢 5. 吊车轨 6. 钢板桩
1. 薄板 2. 厚板
1. 钢筋 2. 钢丝 3. 钢绞线
供水、供气（汽）管线等。
建筑钢材 前言
二、建筑钢材的应用
1. 重型工业厂的屋架、吊车梁； 2. 大跨度房屋结构； 3. 大跨度桥梁； 4. 多层、高层房屋的梁架； 5. 移动式结构； 6. 轻型结构； 7. 在抗震要求比较高的地方。
一段下降的曲线。
试件的特点：
变形迅速发展，在有杂质或 缺陷处，断面急剧缩小—— 颈缩 ，直到断裂。
计算的指标：
伸长率δ：
L1 L0 100 %
L0
建筑钢材的抗拉性能
F A
b s p
B上 A B下 B
α
O
C D
L L0
L1 L0
三个重要的指标
F A
1.屈服强度σs
结构设计中钢材强度取值的依据
2.抗拉强度σb
钢材所能承受的最大应力 屈强比 s b
屈强比，↑ 利用率 ↑，安全可靠程度 ↓
b s p
B上
B A B下
s b
α
O
3.伸长率δ
L1 L0 100 % L0
b
衡量钢材塑性的指标，越大说明
钢材的塑性越好
s b
C D
L L0
s
δ5与δ10谁大
4．断面收缩率
d0
L0
L0=5d0或10d0
An
A0
L1
A0、 An前后的截面积
中碳钢、高碳钢的应力－应变图
规定：产生残余变 形为原始标距的0.2% 时所对应的应力值， 作为硬钢的屈服强度， 称为条件屈服强度， 用σ0.2表示。
二、冲击韧性
定义
钢材抵抗冲击荷载的能力。
试件
测试方法 演示
计算式
k
AK F
讨论与分析
ak↑冲击韧性↑。
影响冲击韧性的因素
二、屈服阶段AB
图形的特点：一条波动的曲
线，应力增加很小，而应变增加
很大。
试件的特点：所能承受的拉
力增加很小，而塑性变形迅速 增加，似乎钢材不能承受外力 —— 屈服。
计算的指标：
屈服强度（也叫屈服点） s :
B下 点对应的应力。
s
Fs A
F A
B上 B
A B下
C D
s p
α
O
L L0
低碳钢受拉的应力－应变图
钢的生产过程 炼钢——生铁+氧
钢的生产方法
铸锭 脱氧处理 化学偏析
1. 氧气转炉法 2. 空气转炉法 3. 平炉炼钢法 4. 电炉炼钢法
➢钢的压力加工 热加工
冷加工
生铁矿
Fe2O3
生铁
加 氧
FeO、Fe2O3
加
Mn、
Si
钢
高炉中高温、加C（燃料）、石灰石等溶剂
C+O2 S+O2 P+O2
CO2 SO2 P2O5
电炉钢
沸腾钢
（2）按脱氧程度分半镇静钢
镇静钢
（3）按压力加工方式分冷 热加 加工 工钢 钢材 材
低碳钢（含碳量＜0.25％）
碳素钢中碳钢（含碳量0.25%～0.60%）
（4）按化学成分分
高碳钢（含碳量＞0.60％）
低合金钢（合金元素总量＜5%）
合金钢中合金钢（合金元素总量5%～10%）
高合金钢（合金元素总量＞10%）
当HB175， b 3.6HB
当HB175， b 3.5HB
五、钢材的冷弯性能
定义 指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，
指标
试件被 弯曲角度α、弯心直径与厚度的 比值d/a
试验演示
结论
钢材的冷弯
弯曲角度α ↑ d/a ，表示对冷弯性能要 求越高。
六 钢材的冷加工
(一) 钢材的冷加工及时效
冷加工强化处理是指常温下对钢材进行冷拉、 冷拔或冷轧，使其产生塑性变形并提高屈服 点。 钢材的冷加工方式有冷拉、冷拔和冷轧。
Fe，含C、S、P等有害元素， 硬而脆、塑性差、抗拉强度差。
比重较大，生成矿渣
脱
氧
C、S、P等元素含量减
少，技术性能及质量比
生铁好的多。
钢的生产过程示意图
返回
建筑钢材 钢的生产与分类
0.02%<C<2.06
五、钢的分类
Fe C S P
1. 低碳钢
f塑
➢按化学成分 1. 碳素钢
2. 中碳钢 3. 高碳钢
选择：焊接结构用钢，选含碳量较低的氧气转炉或平炉镇 静钢。对高碳钢及合金钢，需要采用焊前预热及焊后热处 理等措施。
案例分析
某烧结矿仓库运输廊道于1965年1月发生倒 塌。事故发生时室外气温为36℃左右。经现 场调查及取样试验可知所用的沸腾钢含碳 0.23％～0.25％，含硫0.06％，焊接质量差。 请分析事故原因。
分析答案
七 钢的化学成分对钢材 性能的影响
1.碳是决定钢材性能的主要元素。
随着含碳量的增加，钢的强度和硬度 提高，塑性和韧性下降。但当含碳量大于 1.0%时，由于钢材变脆，强度反而下降。
含碳量对热轧碳素钢性质的影响
σb—抗拉强度；αk—冲击韧性；HB—硬度； δ—伸长率；φ—面积缩减率