钢结构材料的机械性能及材料分类、选型
钢结构厂房材料
钢结构厂房材料
钢结构厂房作为工业建筑中常见的一种形式，其材料选择对于建筑的质量和稳定性具有至关重要的作用。
在选择钢结构厂房材料时，需要考虑的因素有很多，比如建筑的用途、环境条件、设计要求等。
下面将就钢结构厂房常用的材料进行介绍和分析。
首先，钢结构厂房的主要材料之一是钢材。
钢材具有高强度、耐腐蚀、可塑性强等特点，因此在工业建筑中得到广泛应用。
常见的钢材包括角钢、H型钢、工字钢等，它们可以根据建筑设计的需要进行切割、焊接和加工，以满足不同形状和强度的要求。
其次，钢结构厂房的覆盖材料也是至关重要的一部分。
常见的覆盖材料有彩钢板、夹芯板等。
彩钢板具有重量轻、隔热、防火等特点，广泛用于厂房的墙面和屋面；夹芯板则是由两层彩钢板之间夹有保温材料而成，具有保温隔热的功能，适用于一些对温度要求较高的厂房。
此外，钢结构厂房的连接件也是不可忽视的一部分。
连接件的质量直接关系到整个建筑的稳定性和安全性。
常见的连接件有螺栓、螺母、铆钉等，它们需要具有良好的抗拉强度和扭转强度，以确保整个结构的牢固连接。
最后，钢结构厂房的防腐材料也是需要考虑的因素。
由于工业建筑常常处于恶劣的环境中，对于防腐蚀的要求较高。
常见的防腐材料有防腐漆、镀锌层等，它们可以有效地防止钢结构在潮湿、腐蚀性环境中的损坏。
综上所述，钢结构厂房的材料选择是一个复杂而严谨的过程，需要综合考虑各种因素。
在选择材料时，需要根据建筑设计的要求、环境条件和经济成本等因素进行综合考量，以确保建筑的质量和稳定性。
希望本文介绍的内容能够对钢结构厂房材料的选择有所帮助。
钢结构的材料
钢结构的材料
钢结构作为一种常见的建筑结构材料，具有许多优点，如高强度、耐腐蚀、可
塑性好等特点，因此在现代建筑中得到了广泛的应用。
在钢结构中，材料的选择对于结构的性能和稳定性起着至关重要的作用。
下面将就钢结构中常用的材料进行介绍。
首先，钢结构中最常用的材料就是碳素钢。
碳素钢具有良好的可塑性和焊接性，同时具有较高的强度，因此在一般建筑中被广泛使用。
然而，碳素钢的耐腐蚀性较差，因此在潮湿或腐蚀环境中需要进行防护措施，以延长其使用寿命。
其次，不锈钢也是钢结构中常用的材料之一。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性，因
此在潮湿或腐蚀环境中具有较好的稳定性，同时不锈钢还具有较高的强度和硬度，因此在特殊环境或对材料要求较高的场合得到广泛应用。
另外，钢结构中还常用合金钢。
合金钢通过添加一定比例的合金元素，如铬、镍、钼等，可以显著改善钢的性能。
合金钢具有较高的强度、硬度和耐磨性，因此在一些对材料要求较高的工程中得到了广泛应用。
除了上述几种常用的钢结构材料外，钢结构中还有一些新型材料得到了发展和
应用，如高强度钢、耐磨钢等。
这些新型材料具有更高的强度、更好的耐磨性能，可以满足一些特殊工程对材料性能的要求。
总的来说，钢结构的材料选择应根据具体的工程要求和使用环境来进行合理选择。
不同的材料具有不同的特点和适用范围，因此在工程设计中需要根据实际情况进行综合考虑，以确保结构的安全和稳定。
希望本文对钢结构材料的选择有所帮助。
钢结构设计材料选型
钢结构设计材料选型一、引言钢结构作为一种优秀的结构体系，在现代建筑和工程领域得到了广泛应用。
而钢结构的设计材料选型对于结构的安全性和性能至关重要。
本文旨在探讨钢结构设计中的材料选型问题，以帮助读者更好地理解并应用于实际工程项目中。
二、钢材分类及性能钢材是一种由铁和碳组成的合金材料，广泛应用于各个领域。
根据其化学成分和性能特点，钢材可以分为普通碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢等多种类型。
各种钢材具有不同的强度、延展性、耐腐蚀性等特点，因此在钢结构设计中需要根据具体需求进行选材。
三、材料选型原则1. 结构安全性原则：选用的钢材应具有足够的强度和刚度，能够满足结构的荷载要求，并确保结构在使用寿命内不发生失效。
2. 经济性原则：在满足结构安全性的前提下，尽可能选用成本较低的钢材，以降低工程造价。
3. 可施工性原则：选用的钢材应易于加工和安装，能够满足施工的要求，并提高工期效率。
四、常用钢材及选用建议1. Q235钢：Q235钢是一种普通碳素结构钢，具有较高的强度和耐腐蚀性能，广泛应用于建筑、桥梁等工程领域。
在一般条件下，Q235钢材能够满足大多数工程的应力要求，且成本较低，因此是常用的选材之一。
2. Q345钢：Q345钢是一种高强度低合金结构钢，强度较Q235钢提高了一定程度。
在对结构强度要求较高的工程项目中，可以考虑选用Q345钢材。
3. 不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，适用于要求较高的建筑和工程项目。
不锈钢具有多种类型，如304不锈钢、316不锈钢等，选择时需根据具体的使用环境和耐腐蚀要求进行选型。
五、材料选型的实际案例分析以某建筑项目的钢结构设计为例，根据实际需求进行材料选型。
该建筑项目是一座多层钢结构框架建筑，要求结构强度满足抗震设计要求，且具备较好的经济性。
根据以上需求，可以选择Q345钢作为主要结构材料，具备高强度和较好的经济性，能够满足项目的技术与经济要求。
此外，根据建筑的特殊使用环境和对材料的耐腐蚀性要求，可以在特定部位选用不锈钢作为补充材料，确保结构的耐久性和美观性。
钢结构建筑的材料选择
钢结构建筑的材料选择钢结构建筑是一种广泛应用的现代建筑技术，它以钢材为主要构件并利用焊接等工艺将其连接成整体结构。
在钢结构建筑的设计与施工过程中，材料的选择至关重要，直接关系到建筑的安全性、稳定性以及使用寿命等方面。
本文将重点探讨钢结构建筑材料的选择问题。
1. 钢材品种的选择钢结构建筑所选用的钢材种类丰富，常见的包括碳素结构钢、高强度低合金钢、不锈钢等。
碳素结构钢具有成本低、易加工等优点，适用于一般建筑；而高强度低合金钢具有高强度、轻量化等特点，适用于大跨度、大高度的建筑；不锈钢则不易生锈、维护成本低，适用于高湿度、腐蚀环境。
根据具体的建筑需求，选择适宜的钢材种类是必要的。
2. 钢材的质量标准钢材的质量标准直接决定了钢结构建筑的使用寿命和安全性。
在选择钢材供应商的时候，应当优先选择具备相关质量认证的钢材生产厂家，确保采购到符合标准要求的材料。
常见的钢材质量标准有国际标准和国内标准，如ASTM、GB等，选择合适的标准与厂家进行合作。
3. 钢材的防腐措施钢结构建筑常常需要在户外环境中使用，因此对钢材进行防腐处理是必不可少的。
根据建筑所处的地理位置、气候特点以及是否暴露在腐蚀性气体等环境中，选择合适的防腐方式。
常见的防腐手段有涂层防腐、热浸镀锌等，根据具体情况进行选择。
4. 钢材的抗震性能钢结构建筑在地震等自然灾害中的抗震性能是至关重要的。
在材料选择时，应确保所选用的钢材具备良好的抗震性能。
抗震性能主要受到钢材的强度和延性等因素的影响，可根据建筑所处地区的地震等级要求选择适宜的钢材。
5. 钢材的可持续性针对当前的可持续发展趋势，环境友好和能源节约也成为钢结构建筑材料选择的重要考虑因素。
在选材时，应尽量选择可回收利用的钢材，避免环境污染和资源浪费。
此外，钢结构建筑还可以采用预制构件，减少现场施工产生的废料，提高建筑效率。
综上所述，钢结构建筑的材料选择是一个重要的决策过程，涉及到钢材品种、质量标准、防腐措施、抗震性能和可持续性等多方面的因素。
钢结构材料选择与性能
钢结构材料选择与性能钢结构作为一种常用的建筑结构材料，在现代建筑领域中得到了广泛的应用。
其选择与性能直接影响到建筑的安全性、稳定性和经济性。
本文将探讨钢结构材料的选择因素及其性能特点，以帮助读者更好地了解和应用钢结构材料。
一、钢结构材料的选择因素钢结构材料的选择需要考虑多个因素，包括但不限于以下几个方面：1. 强度要求：钢结构的强度是其最基本的要求之一。
根据不同的工程需求，选择合适的强度等级的钢材。
一般来说，大型工程需要使用高强度的钢材，而小型工程可以选择强度较低的钢材。
2. 耐久性要求：钢结构通常用于长期使用的建筑中，因此其耐久性也是一个重要的考虑因素。
耐候钢材因其具有良好的耐候性，常被选用在户外结构中，而不锈钢则用于具有严格要求的耐久性工程。
3. 轻重比要求：在某些场合，为了减轻整体结构的自重负荷，使用轻质的钢结构材料是一种有效的选择。
轻质高强钢材和钢管混凝土等材料的应用正逐渐增多。
4. 施工工艺要求：钢结构的施工工艺也是选择材料时需要考虑的因素之一。
有时候需要选择易于焊接、切割和连接的材料，以便提高施工的效率和质量。
5. 经济性要求：在选择钢结构材料时，经济性也是需要考虑的一个重要因素。
在满足强度和耐久性要求的前提下，尽量选择经济的钢材型号和规格，降低成本。
二、钢结构材料的性能特点钢结构材料具有以下几个性能特点，这些特点使其在建筑工程中得到了广泛的应用：1. 高强度：钢材具有很高的屈服强度和抗拉强度，能够承受较大的力学载荷。
相对于其他建筑结构材料，钢材的强度较高，由于钢材的强度足够，所以可以减小建筑物的自重负荷，从而减小结构开销。
2. 韧性：钢材具有较高的韧性，能够在受力下发生塑性变形而不断延展，具有较好的抗震性能。
这种韧性使得钢结构在地震等自然灾害中具有良好的抵抗能力，能够保障建筑物和人员的安全。
3. 可塑性：钢材易于加工成型，可以根据需要进行弯曲、切割、焊接等加工方法，具有很高的可塑性和可加工性。
钢结构钢材选用
等于或低于-200C
Q235-C
Q345-C
Q390-D
轻级工作制吊车梁和吊车起重量小于50t的中级工作制吊车梁等类似结构。
高于-300C
Q235-AF
等于或低于-300C
Q235-A
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构
主要承重结构
高于-300C
Q235-AF
低于-300C
Q235-A
辅助结构
Q235-A
注：供工程设计选材参考
Q345-B
一般承重受力结构如：一般平台梁﹑支架﹑支柱等。
高于-300C
Q235-BF
等于或低于-300C
Q235-B
辅助结构如：墙架结构﹑支撑﹑梯子等。
Q235-BF
非ห้องสมุดไป่ตู้
焊
接
结
构
直接承受动力荷载的结构
重级工作制吊车梁和吊车起重量大于或等于50t的中级工作制吊车梁，吊车桁架等。
高于-200C
Q235-B
钢结构钢材选用
连接方式
受力情况
结构类型
工作温度
选用钢号
焊
接
结
构
直接承受动力荷载的结构
重级工作制吊车梁和吊车起重量大于或等于50t的中级工作制吊车梁，吊车桁架等。
高于00C
Q235-B
Q345-B
低于00C高于-200C
Q235-C
Q345-C
Q390-D
不高于-200C
Q235-D
Q345-D
Q390-E
轻级工作制吊车梁和吊车起重量小于50t的中级工作制吊车梁等类似结构。
等于或高于-200C
Q235-BF
碳素结构钢机械性能及新旧牌号对照
碳素结构钢机械性能及新旧牌号对照碳素结构钢是一种常用的金属材料，具有优异的机械性能，广泛应用于各个领域。
机械性能是衡量材料强度和刚度的指标，对于钢材来说，通常包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性等参数。
新旧牌号对照是在不同标准系统下，将相似化学成分的不同牌号进行对比的过程。
首先，我们来看一下碳素结构钢的机械性能。
碳素结构钢的机械性能主要取决于其化学成分、热处理状态、晶粒大小和形状等因素。
比如，高碳钢具有较高的强度和硬度，但相对脆性较大；低碳钢则具有高韧性和良好的可塑性，但强度和硬度较低。
碳素结构钢的机械性能通常满足国际标准或行业标准的要求，具体参数如下：1.抗拉强度：表示材料在拉伸过程中抵抗断裂的能力。
高抗拉强度表明钢材具有更好的抗拉性能，适用于需要承受高载荷的部件。
抗拉强度的单位为MPa。
2.屈服强度：表示材料承受拉伸力后开始产生塑性变形的能力。
通常来说，屈服强度与抗拉强度相对应，但有时也会存在差异。
屈服强度的单位为MPa。
3.延伸率：表示材料在拉伸过程中能够发生塑性变形的能力。
延伸率越高，意味着材料具有更好的可塑性和韧性。
常见的延伸率单位为百分比。
4.冲击韧性：表示材料在承受冲击时能够吸收能量的能力。
一般用冲击试验来评估材料的冲击韧性，单位通常为焦耳。
以上是碳素结构钢常见的机械性能指标，下面我们来具体介绍一些新旧牌号对照。
随着科技和工业的发展，不同国家和地区对于钢材的标准和牌号有所不同。
新旧牌号对照是将不同国家或地区的相似材料进行对比，以便更好地理解和使用。
下面是一些常见的新旧牌号对照示例：1.中国GB标准的45钢对应于美国ASTM标准的1045钢和德国DIN标准的C45钢。
45钢是一种中碳钢，具有高强度和良好的加工性能，常用于制造机械零件和工具。
2.中国GB标准的Q235钢对应于美国ASTM标准的A36钢。
Q235是一种低碳钢，具有良好的可塑性和焊接性能，广泛用于建筑、桥梁和船舶等领域。
钢结构用材料及选用
钢结构用材料及选用一、钢材的标准、牌号和质量等级二、高强度螺栓注：规格中带括号的螺栓属非标准型，尽量不用。
三、普通螺栓注：各类螺栓的材料、化学成分、机械和物理性能、质量标准等均应符合《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T 3098.1的规定。
四、圆柱头焊钉（栓钉）（1）穿透平焊的钢板厚度应≤1.6mm。
（2）D13、D16也可采用B1磁环进行穿透平焊。
五、钢结构焊接材料注：焊条电弧焊采用标准GB/T5117、GB/T5118；实心焊丝气体保护焊采用标准GB/T 8110；药芯焊丝气体保护焊采用标准GB/T10045、GB/T17493；埋弧焊采用标准GB/T5293、GB/T12470。
六、不同使用条件下钢材选用注：（1）选用Q420钢时，其质量等级可参照Q390钢选用。
（2）除表中保证项目外，所有钢材的屈服强度上下限（R eH)、抗拉强度（R w)、断后伸长率（A）三项力学性能和磷（P）、硫（S）二项化学成分也属于保证项目；对焊接结构尚应将碳（C）作为保证项目。
（3）工作环境温度：对露天和非采暖房屋，采用国家标准《采暖通风和空气调节设计规范》GB 50019中所列的最低日平均温度；对采暖房屋内的结构可提高10℃后采用。
（4）凡由变形、疲劳和稳定性控制的结构宜优先采用Q235钢。
（5）同一种牌号的不同质量等级之间单价相差较大，且质量等级越高产量越少，供货越难，故不要随意提高质量等级。
（6）GB/T 19879-2005标准的GJ型钢板属于高性能钢板，具有较好延性、塑性和焊接性能外，还具有厚度效应小（防层状撕裂能力强）的特点，故应在重要工程中优先采用。
（7）焊接连接部位的钢板或沿板厚承受拉力的钢板，当板厚不小于40mm时应采用GB/T19879-2005标准的防层状撕裂的GJ型钢板。
七、焊缝质量等级选用注：（1）一级焊缝内部缺陷探伤比例为100%，并不允许存在外观质量标准所列的各类缺陷；二级焊缝内部缺陷探伤比例为20%，并应符合二级外观质量标准；三级焊缝，不作内部缺陷探伤，但应符合三级外观质量标准。
钢结构中钢材的选用原则
钢结构中钢材的选用原则
钢结构中钢材的选用原则指的是在钢结构设计时，根据结构的具体要求和条件，选择适合的钢材种类和规格。
钢材的选用对于结构的承载能力、稳定性、耐久性和经济性等方面都有重要影响。
钢材的选用原则包括以下几个方面：
1.钢材的类型：根据结构形式和要求，选择合适的钢材类型，如碳素钢、合
金钢、不锈钢等。
不同类型的钢材具有不同的性能特点，应根据具体需要进行选择。
2.钢材的强度和塑性：钢材的强度和塑性是关键的力学性能指标，应满足结
构要求。
在选择钢材时，应综合考虑其强度和塑性，以达到最佳的结构性能。
3.钢材的耐腐蚀性：根据工程环境和使用条件，选择耐腐蚀性较好的钢材。
例如，对于海洋环境或化工车间等场所，应选用防腐蚀性能较强的钢材。
4.钢材的经济性：在满足结构性能的前提下，应尽量选择价格相对较低的钢
材。
同时，应考虑加工、运输和维护等方面的成本，以确保整个工程的经济效益。
5.钢材的可获得性：在选择钢材时，应考虑其可获得性和供货周期。
如果所
需的钢材品种较为特殊或用量较小，应提前与供应商沟通，了解供货情况和价格。
综上所述，钢结构中钢材的选用原则涉及到多个方面，包括钢材的类型、强度和塑性、耐腐蚀性、经济性和可获得性等。
在选择钢材时，应根据具体情况综合考虑这些因素，以确保结构的安全性和经济性。
各种型号钢性能及用途
各种型号钢性能及用途钢是一种重要的材料，其性能和用途各不相同。
以下是一些不同型号钢的性能和用途的详细介绍。
1.碳结构钢碳结构钢是最基本的钢材，含有少量碳元素。
这种钢具有良好的机械性能，如高强度、韧性和可塑性。
其用途广泛，包括建筑、汽车制造、舰船建造、机械制造等领域。
2.不锈钢不锈钢含有至少10.5%的铬元素，这使得它具有抗腐蚀性能。
不锈钢可根据其含有的其他元素类型来分类，如奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢等。
不锈钢广泛应用于食品加工、医疗设备、化学工业、建筑装饰等领域。
3.合金钢合金钢是通过向普通钢中添加其他元素来改变其性能的钢材。
添加的合金元素可以提高钢的硬度、耐磨性、耐蚀性和高温性能等。
合金钢根据其添加的合金元素不同可分为高速钢、耐热钢、耐腐蚀钢等。
合金钢广泛用于刀具制造、航空航天、化工设备、锅炉制造等领域。
4.高速钢高速钢是一种高硬度、高耐磨性的合金钢，适用于高速切削、冲击和耐磨等要求较高的情况。
高速钢广泛用于制造刀具、加工设备和汽车零部件等。
5.耐热钢耐热钢是一种具有较高耐热性能的钢材，能够在高温下保持较好的力学性能和耐腐蚀性能。
耐热钢广泛应用于锅炉、石化、电力等行业，用于制造耐热容器、加热元件和烧结等设备。
6.耐腐蚀钢耐腐蚀钢是一种具有良好抗腐蚀性能的钢材，适用于酸、碱、盐等腐蚀性介质的工作环境。
耐腐蚀钢广泛用于化工、海洋工程、环境保护等领域，用于制造储罐、管道、化工设备和海洋平台等。
总结而言，钢的性能和用途多种多样。
不同型号的钢有不同的机械性能、耐腐蚀性能和耐高温性能，因此在各个领域具有广泛的应用。
善于选择合适的钢材，可以提高产品的性能和寿命。
重大建筑钢结构工程用钢概况
重大建筑钢结构工程用钢概况
1.高强度结构钢：高强度结构钢通常由碳素钢和合金钢组成，具有较
高的屈服强度和抗拉强度，能够在大跨度和高层建筑中承受较大的荷载。
常见的高强度结构钢包括Q345、Q420、Q460等。
2.不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性能，适用于处于潮湿、酸碱等恶劣环境条件下的建筑工程。
常见的不锈钢包括304、316等。
3.耐候钢：耐候钢具有良好的抗大气腐蚀性能，能够在自然环境中长
时间使用而不发生严重的腐蚀。
常见的耐候钢有Q345GNHL、Q450NQR1等。
4.桥梁用钢：桥梁用钢是指专门用于建造桥梁的钢材，通常需要具备
较高的抗震、抗风等性能。
常见的桥梁用钢有Q345qD、Q370qD等。
5.钢管：钢管广泛应用于重大建筑钢结构工程中的排水、输送介质等
方面。
常见的钢管包括螺旋焊接钢管、直缝焊接钢管、无缝钢管等。
6.特种钢：特种钢适用于重大工程中的特殊场合，如核电站、航天设
施等。
这些特种钢通常需要具有较高的强度、韧性和抗腐蚀性能，常见的
特种钢包括钛合金、镍合金等。
除了以上介绍的钢材，还有许多其他的钢材也适用于重大建筑钢结构
工程，例如低合金高强度钢、弹性合金等。
重大建筑钢结构工程用钢在工
程建设中起到了重要的支撑作用，能够保证建筑物的安全和稳定。
随着科
学技术的不断进步，未来将会出现更多性能优越的钢材，为重大建筑钢结
构工程提供更好的素材。
机械工程常用材料的分类
※ 机械工程常用材料的分类材 料 分 类应 用铸铁灰铸铁低牌号（HT100、HT150）对力学性能无一定要求的零件，如盖、底座、手轮、机床床身等高牌号（HT200～400）承受中等静载的零件，如机身、底座、泵壳、法兰、齿轮、联轴器、飞轮、带轮等可锻铸铁铁素体型（KTH ）承受低、中、高动载荷和静载荷的零件，如差速器壳、犁刀、扳手、支座、弯头等珠光体型（KTZ ） 要求强度和耐磨性较高的零件，如曲轴、凸轮轴齿轮、活塞环、轴套、犁刀等 球墨铸铁 和可锻铸铁基本相同特殊性能铸铁分别用于耐热、耐蚀、耐磨等场合 钢碳素钢低碳钢（碳的质量分数≤0.25％） 铆钉、螺钉、连杆、渗碳零件等 中碳钢（碳的质量分数＞0.25％～ 0.60％） 齿轮、轴、蜗杆、丝杠、联接件等 高碳钢（碳的质量分数＞0.60％） 弹簧、工具、模具等合金钢低合金钢（合金元素总的质量分数≤5％）较重要的钢结构和构件、渗碳零件、压力容器等 中合金钢（合金元素总的质量分数＜5％～10％ 飞机构件、热镦锻模具、冲头等高合金钢（合金元素总的质量分数＞10％） 航空工业蜂窝结构、液体火箭壳体、核动力装置、弹簧等 铸钢普通碳素铸钢 低合金铸钢 机座、箱壳、阀体、曲轴、大齿轮、棘轮等容器、水轮机叶片、水压机工作缸、齿轮、曲轴等特殊用途铸钢分别用于耐蚀、耐热、无磁、电工零件、水轮机叶片、模具等铜合金 铸造铜合金铸造黄铜 铸造青铜 用于轴瓦、衬套、阀体、船舶零件、耐蚀零件、管接头等 用于轴瓦、蜗轮、丝杠螺母、叶轮、管配件等变形铜合金 黄铜青铜用于管、销、铆钉、螺母、垫田、小弹簧、电器零件、耐蚀零件、减摩零件等用于弹簧、轴瓦、蜗轮、螺母、耐磨零件等轴承 合金锡基轴承合金 用于轴承衬，其摩擦因数低，减摩性、抗烧伤性、磨合性、耐蚀性、韧性、导热性均良好铅基轴承合金用于轴承衬，其摩擦因数低，减摩性、抗烧伤性、磨合性、导热性均良好，价格较低，但强度、韧性和耐蚀性稍差塑料 热塑性塑料（如聚乙烯、有机玻璃、尼龙等）、热固性塑料（如酚醛塑料、氨基塑料等）用于一般结构零件、减摩件、耐磨零件、传动件、耐腐蚀件、绝缘件、密封件、透明件等橡胶通用橡胶、特种橡胶用于密封件、减振件、防振件、传动带、运输带和软管、绝缘材料、轮胎、胶辊、化工衬里等※ 常用钢铁材料的牌号及力学性能材 料 力 学 性 能试件尺寸／mm 类 别 牌 号 抗拉强度σb／MPa 屈服点σs ／MPa 断后伸长率δ ／％ 碳素结构钢 Q215 Q235 Q275 335~450 375~500 490~630 215 235 275 31 26 20 d ≤16 优质碳素结构钢20 35410 530245 31525 20d ≤2545 65Mn 600735355430169合金结构钢35SiMn40Cr20CrMnTi885980108073578583515910d≤25d≤25d≤15铸钢ZG270—500ZG310—5702703105005701815 d＜100灰铸铁HT150HT200HT250145195240------------壁厚10-20球墨铸铁QT400-15QT5OO-7QT600-34005006002503203701573壁厚30～200※ 钢材常用热处理方法名称操作方法目的应用退火将钢件加热到临界温度（约723°C）以上30～50°C，保温一段时间，然后随炉冷却降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能；细化晶粒，改善力学性能；消除冷热加工所产生的内应力适用于碳素钢和合金钢的铸件、锻件和焊接件；一般在毛坯状态下进行退火正火（常化）将钢件加热到临界温度以上30~50°C保温一定时间，然后在空气中冷却，冷却速度比退火快与退火相似用于处理低、中碳钢零件；渗碳零件的预先热处理工序淬火将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间，然后在水、盐水或油中快速冷却获得高强度和高硬度，提高耐磨性和耐蚀性适用于碳的质量分数大于0.3％的碳素钢、合金钢；淬火后能发挥钢的强度和耐磨性潜力，但产生很大内应力，降低塑性和韧性，故应回火以得到较好的综合性能回火将淬火后的钢件再加热到临界以下的温度，保温一定时间后，在空气、油或水中冷却按回火温度不同，又分低温回火（150~250°C），中温回火（300~500°C），高温回火（500~650°C）降低或消除淬火后产生的内应力，减少工件变形，提高塑性和韧性；稳定工件尺寸要求硬度55~62HRC，用低温回火；要求硬度35~45HRC，用中温四火；要求硬度23～35HRC用高温回火调质淬火后再进行高温回火改善切削加工性能；减小淬火时的变形；适用于中碳钢和淬透性较好的合金钢；可作为重获得良好的综合力学性能要零件（如轴）的热处理，精密零件的预先热处理时效将钢件加热到120～130℃以下，长时期保温，随炉或在空气中冷却降低或消除淬火后的微观应力和机械加工产生的残余应力稳定工件形状及尺寸※常用金属材料其他数据金属材料熔点、热导率及比热容名称熔点℃热导率W/（m·K）比热容J（kg·K）名称熔点℃热导率W/（m·K）比热容J（kg·K）灰铸铁1200 46.4~92.8 544.3 铝658 203 904.3 铸钢1425 489.9 铅327 34.8 129.5 低碳钢1400~1500 46.4 502.4 锡232 62.6 234.5 黄铜950 92.8 393.6 锌419 110 393.6 青铜995 63.8 385.2 镍1452 59.2 452.2材料线[膨]胀系数材料温度范围(℃)20 20~10 20~200 20~300 20~400 20~600 20~700 20~900 70~1000工程用铜黄铜青铜铸铝合金铝合金碳钢铬钢3Cr131Cr18/Ni9Ti铸铁镍铬合金砖水泥、混凝土胶木、硬橡皮玻璃有机玻璃18.44~24.59.510~1464~7716.6~17.117.817.622.0~24.010.6~12.211.210.216.68.7~11.114.54~11.513017.1~17.218.817.923.4~24.811.3~1311.811.1178.5~11.617.620.918.224.0~25.912.1~13.512.411.617.210.1~12.118.~18.112.9~13.91311.917.511.5~12.718.613.5~14.313.612.317.912.9~13.214.7~1512.818.6 19.317.6常用材料的密度材料名称密度)(33mtcmg材料名称密度)(33mtcmg材料名称密度)(33mtcmg碳钢合金钢球墨铸铁灰铸铁7.8~7.857.97.37.0铅锡镁合金硅钢片11.377.291.747.55~7.8无填料的电木赛璐珞酚醛层压板尼龙61.21.41.3~1.451.4~1.14紫铜黄铜锡青铜无锡青铜碾压磷青铜冷拉青铜工业用铝8.98.4~8.858.7~8.97.5~8.28.88.82.7锡基轴承合金铅基轴承合金胶木板、纤维板玻璃有机玻璃矿物油橡胶石棉板7.34~7.759.33~10.671.3~1.42.4~2.61.18~1.190.921.5~2.0尼龙66尼龙1010纵纤维木材横纤维木材石灰石、花岗石砌砖混凝土1.14~1.151.04~1.060.7~0.90.7~0.92.4~2.61.9~2.31.8~2.45常用材料的弹性模量及泊松比名称弹性模量EGPa切变模量GGPa泊松比μ名称弹性模量EGPa切变模量GGPa泊松比μ灰、白口铸铁球墨铸铁碳钢合金铜铸钢轧制磷青铜轧制锰黄铜115~160151~160200~2202101751151104561818170~8442400.23~0.270.25~0.290.24~0.280.25-0.30.25~0.290.32~0.350.35铸铝青铜硬铝合金冷拔黄铜轧制纯铜轧制锌轧制铝铅1057191~99110846917422735~37403226~3770.250.31~0.420.31~0.340.270.32~0.360.42常用法定计量单位及换算关系量的名称法定计量单位非法定计量单位换算关系名称符号名称符号旋转速度转每分r/min 1r/min=(1/60)r/s长度米m埃英寸Åin1Å=0.1nm=10-10m1in=0.0254m=25.4mm面积平方米m2公亩公顷aha1a=102m21 ha=104m2体积容积立方米升m3L(1)(1=10-3m3)立方英尺英加仑美加仑f t3UkgalUSgal1ft3=0.0283168m3=28.3168dm31Ukgal=4.54609cm31Usgal=3.78541dm3质量千克（公斤）吨Kgt磅长吨（英吨）e bton1e b=0.45359237cm31ton=1016.05kg力重力牛（顿）N达因千克力，（公斤力）吨力dynkgftf1dyn=10-5N1kgf=9.80665N1tf=9.80665×103N压力压强帕（斯卡）pa巴标准大气压毫米汞柱千克力每平方厘米（工程大气压）baratmmmHgkgf/cm2(at)1bar=0.1Mpa=105pa(1pa=1N/m2)1atm=101325pa1mmHg=133.3224pa1kgf/cm2=9.80665×104 pa应力M 千克力每平方毫米Kgf/mm21kgf/mm2=9.80665×106pa 动力粘度帕[斯卡]秒Pa·s 泊P 1P=0。
建筑用钢材的冶炼、分类和主要技术标准
建筑用钢材的冶炼、分类和主要技术标准钢材是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。
建筑钢材是指建筑工程中使用的各种钢材，包括钢结构用各种型材（如圆钢、角钢、工字钢、钢管）、板材，以及混凝土结构用钢筋、钢丝、钢绞线。
钢材是在严格的技术条件下生产的材料，它有如下的优点：材质均匀，性能可靠，强度高，具有一定的塑性和韧性，具有承受冲击和振动荷载的能力，可焊接、铆接或螺栓连接，便于装配；其缺点是：易锈蚀，维护费用大。
钢材的这些特性决定了它是经济建设部门所需要的重要材料之一。
建筑上由各种型钢组成的钢结构安全性大，自重较轻，适用于大跨度和高层结构。
但由于各部门都需要大量的钢材，因此钢结构的大量应用在一定程度上受到了限制。
而混凝土结构尽管存在着自重大等缺点，但用钢量大为减少，同时克服了钢材因锈蚀而维护费用高的缺点，所以钢材在混凝土结构中得到了广泛的应用。
第一节钢的冶炼钢是由生铁冶炼而成的，钢和铁都是铁碳合金，钢的含碳量在2%以下，而生铁的含碳量大于2%。
另外，钢中的杂质含量也少于生铁。
生铁中由于含有较多的碳和其他杂质，性质较脆，强度低、韧性差，也不能采用轧制、锻压等方法进行加工。
生铁有炼钢生铁和铸造生铁之分。
炼钢生铁中铁和碳元素以Fe3C化合物形式存在，其断口为银白色，质硬而强度高，又称为白口铁。
而铸造生铁中碳以石墨状态存在，断面呈灰色，也称灰口铁，质较软、强度低，可进行切削加工，用于铸造业。
钢的冶炼就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到规定范围，其他杂质含量也降低到允许范围之内。
根据炼钢设备所用炉种不同，炼钢方法主要可分为平炉炼钢、氧气转炉炼钢和电炉炼钢三种。
（一）平炉炼钢平炉是较早使用的炼钢炉种。
它以熔融状态或固体状生铁、铁矿石或废钢铁为原料，以煤气或重油为燃料，利用铁矿石中的氧或鼓入空气中的氧使杂质氧化。
因为平炉的冶炼时间长，便于化学成分的控制和杂质的去除，所以平炉钢的质量稳定而且比较好，但由于炼制周期长、成本较高，此法逐渐被氧气转炉法取代。
钢结构的材料选择与性能分析
钢结构的材料选择与性能分析随着现代建筑的不断发展和进步，钢结构已经成为一种常见且重要的建筑结构材料。
本文将重点讨论钢结构的材料选择和性能分析，旨在为读者提供相关信息以便于合理选择并使用钢结构材料。
一、钢结构材料的选择1. 力学性能：钢材具有出色的强度和刚度，能够承受较大的荷载。
在选择钢结构材料时，需要考虑所需的强度水平和刚度要求。
通常情况下，使用高强度钢材可以减少结构的自重，提高整体刚度。
2. 耐腐蚀性：由于钢结构常常用于海洋环境或工业环境中，对材料的耐腐蚀性要求较高。
选用具有良好耐蚀性的钢材可以有效延长结构的使用寿命。
3. 焊接性能：钢结构往往需要通过焊接来进行连接，因此选择可焊接的钢材非常重要。
优秀的焊接性能能够保证焊缝的牢固性和结构的整体强度。
4. 可加工性：钢材可以通过冷弯、切割和冲压等加工工艺进行成型，因此选择易于加工的钢材可以提高结构制造的效率和质量。
二、钢结构材料的性能分析1. 强度性能：钢材的强度是衡量其抗力的重要指标，强度主要包括屈服强度、抗拉强度和冲击韧性等。
通过测试和分析钢材的强度性能，可以确定其在实际工程中的适用性。
2. 耐蚀性能：钢结构常常暴露在恶劣的环境中，如海水、化学腐蚀等。
通过对钢材的腐蚀性能进行测试和分析，可以选择耐腐蚀性能良好的材料，延长结构使用寿命。
3. 焊接性能：钢结构的焊接性能是保证结构连接的重要因素。
通过对钢材的焊接性能进行检测和评价，可以选择适合的焊接方法和材料。
4. 可加工性：钢材的可加工性对结构制造过程和质量有着重要影响。
通过对钢材的可加工性进行分析，可以选择适合的材料和加工工艺，提高结构制造效率。
三、未来发展趋势随着科技的不断进步和材料研究的深入，钢结构材料的性能将不断得到改善和提升。
以下是一些未来发展的趋势：1. 高强度钢材的应用：高强度钢材可以减少结构的自重，提高结构的整体性能，将会得到广泛应用。
2. 高性能防腐钢材的研发：针对海洋环境和化学腐蚀等特殊需求，将研发更多耐蚀性能出色的钢材，以提高结构的使用寿命。
钢结构构件材质
钢结构构件材质钢结构是现代工程建设中广泛应用的一种结构形式，而钢结构的质量取决于所选材料的性能和特点。
在选择钢结构构件材质时，需要考虑多个因素，包括强度、可焊性、耐腐蚀性以及可加工性等。
本文将探讨钢结构构件材质的选择和应用。
1. 钢结构构件材质的种类钢结构构件材质有多种选择，主要包括碳素钢、合金钢和不锈钢等。
碳素钢是最常见的钢结构材料，具有较好的可焊性和强度特点，常用于一般建筑和工程中。
合金钢由钢中添加一定比例的合金元素而成，可以提高钢材的强度和硬度，适用于大跨度和高强度要求的工程。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，适用于需要抵御腐蚀环境的建筑和设施。
2. 钢结构构件材质选择的因素（1）强度要求：钢结构构件需要在负荷下保持稳定和安全，因此选择材料时需要考虑强度特性。
根据具体的工程需求，选用相应材质的钢结构构件，以满足强度要求。
（2）可焊性：焊接是钢结构施工中常用的连接方式。
选择具有良好可焊性的材料能够确保焊接连接的牢固和可靠。
（3）耐腐蚀性：一些建筑或设施可能会受到腐蚀性环境的影响，如海洋环境或者化学工厂。
在这些情况下，选用具有良好耐腐蚀性能的不锈钢材料可以增加钢结构的使用寿命和维护方便性。
（4）可加工性：钢结构构件的加工需求多种多样，需要能够满足不同形状和尺寸的加工要求。
因此，选择具有良好可加工性的材料，可以提高构件的制造效率和精度。
3. 钢结构构件材质的应用钢结构构件材质的选择与具体的工程应用紧密相关。
以下是几个常见的工程应用示例：（1）建筑结构：在建筑领域，大型桥梁、高层建筑和大跨度建筑物常常需要使用高强度的钢材料，以确保结构稳定和安全。
（2）工业设备：工业设备制造需要使用强度高、可焊性好的钢材，以满足设备在工作时承受的压力和负荷。
（3）海洋工程：由于海水环境的高度腐蚀性，海洋工程中常使用耐腐蚀性能强的不锈钢材料，以确保工程的长期可靠性。
（4）输电塔架：输电塔架需要具备较高的强度和耐候性能，因此常采用合金钢材料。
钢铁材料的分类
钢铁材料的分类钢铁是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、机械、汽车、船舶等领域。
根据其化学成分和性能特点的不同，钢铁可以分为多种不同的类型，下面将对钢铁材料的分类进行介绍。
1.按化学成分分类。
按照化学成分的不同，钢铁可以分为碳钢、合金钢和不锈钢三大类。
碳钢是以碳为主要合金元素的钢铁，其含碳量一般在0.12%~2.0%之间。
根据碳含量的不同，碳钢又可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢具有良好的可塑性和焊接性，适用于冷冲压加工；中碳钢具有较高的强度和硬度，适用于制造机械零部件；高碳钢具有较高的强度和硬度，适用于制造弹簧和刀具等。
合金钢是在碳钢中加入其他合金元素（如铬、镍、钼等）来提高钢的性能。
合金钢具有较高的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，广泛应用于制造工具、轴承、齿轮等领域。
不锈钢是一种具有耐腐蚀性的合金钢，主要添加铬、镍等元素。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和美观性，广泛应用于厨具、建筑装饰、化工设备等领域。
2.按性能特点分类。
根据钢铁的性能特点，可以将其分为结构钢、工具钢和特殊钢三类。
结构钢是用于制造构件和零部件的钢铁材料，具有良好的可焊性、可塑性和韧性。
根据用途的不同，结构钢可以分为桥梁钢、船舶钢、压力容器钢等。
工具钢是用于制造切削工具、冲压模具、冷热作模具等的钢铁材料，具有较高的硬度、耐磨性和切削性能。
工具钢根据用途和工作条件的不同，可以分为冷作工具钢、热作工具钢、高速工具钢等。
特殊钢是一类具有特殊性能和用途的钢铁材料，包括耐磨钢、耐热钢、耐腐蚀钢等。
这些钢铁材料具有特定的化学成分和热处理工艺，能够满足特定工作条件下的要求。
3.按生产方式分类。
根据生产方式的不同，钢铁可以分为炼铁钢和精炼钢两大类。
炼铁钢是通过高炉冶炼生产的钢铁材料，具有较高的含碳量和杂质含量，需要经过精炼和热处理才能满足工程要求。
精炼钢是通过转炉、电炉等精炼工艺生产的钢铁材料，具有较低的含碳量和杂质含量，能够直接用于制造工程零部件。
钢及钢产品分类
钢及钢产品分类引言钢是一种重要的材料，在建筑、制造、交通等各个行业中广泛应用。
钢的种类繁多，不同的钢材有着不同的化学成分和力学性能。
为了更好地了解钢及其产品，本文将介绍钢的分类方法，并对主要的钢产品进行详细介绍。
钢的分类根据化学成分和力学性能的不同，钢可以被分为多个类型。
以下是常见的钢分类方法：1. 碳钢碳钢是含有较高碳含量的钢材。
根据碳含量的不同，碳钢又可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢具有良好的可焊性和可塑性，广泛应用于制造行业。
中碳钢具有较高的强度和硬度，适用于制造强度要求较高的零件。
高碳钢具有极高的硬度，常用于制造刀具和弹簧等。
合金钢是含有其他金属元素的钢材。
根据不同的合金元素，合金钢可以进一步细分为不锈钢、耐热钢、耐蚀钢等。
不锈钢具有优异的耐腐蚀性能，广泛用于食品加工、化工等领域。
耐热钢能够在高温环境下保持稳定的力学性能，适用于制造耐高温设备。
耐蚀钢具有良好的抗腐蚀性能，常用于海洋工程、化工等领域。
工具钢是用于制造工具的一类特殊钢材。
根据不同的用途，工具钢可以分为冷冲模具钢、热冲模具钢、切削工具钢等。
冷冲模具钢具有良好的切削性能和耐磨性，适用于制造冲模、剪切刀具等。
热冲模具钢具有良好的韧性和耐热性能，适用于制造热冲模具、压铸模具等。
切削工具钢具有高硬度和优秀的切削性能，广泛应用于制造刀具。
主要钢产品除了根据化学成分和力学性能进行分类外，钢材还可以根据不同的应用领域进行细分。
以下是一些主要的钢产品：1. 钢板钢板是常见的钢产品，广泛应用于建筑、制造等领域。
钢板可以分为热轧钢板和冷轧钢板。
热轧钢板具有较高的强度和韧性，适用于要求较高的结构零件。
冷轧钢板表面光滑，尺寸精确，广泛用于汽车制造、家电制造等领域。
2. 钢管钢管是制造行业中常见的管材，可以分为无缝钢管和焊接钢管。
无缝钢管具有良好的强度和密封性能，常用于石油、化工等领域。
焊接钢管制造工艺简单，成本较低，广泛应用于建筑、桥梁等领域。
装配式建筑施工中的施工材料分类及选择
装配式建筑施工中的施工材料分类及选择一、施工材料分类概述装配式建筑施工是一种通过在工厂预制构件和组装建筑模块的方法快速搭建建筑物的方式。
在这个过程中，选择合适的施工材料至关重要。
根据不同的功能和用途，可以将施工材料分为结构和非结构两大类型。
二、结构材料选择1. 钢材在装配式建筑中，钢材是最常用的结构材料之一。
它具有高强度、耐久性好以及可塑性强等优点。
常见的装配式钢结构包括钢柱、钢梁和钢框架等。
选择钢材时需要考虑其轻量化、抗震和防火性能。
2. 混凝土混凝土是另一种常见的结构材料，在装配式建筑中广泛应用于地板、墙体和楼梯等部位。
选择混凝土时需要考虑其强度、耐久性以及适用于预制环境下的流动性。
3. 木材对于一些低层或临时性装配式建筑，木材也是一种常见的结构材料选择。
它具有重量轻、易加工以及环保等特点。
在选择木材时需要考虑其质量、防腐能力和可再生性。
三、非结构材料选择1. 外墙材料外墙材料对于装配式建筑来说既起到了装饰效果，又具备了绝缘、防水和耐久性等功能。
常见的外墙材料包括石材、玻璃幕墙和金属板等。
选择外墙材料需要考虑其与整体建筑风格的协调性以及维护保养的便利性。
2. 屋面材料屋面材料是保护建筑物顶部的关键组成部分，需要具备耐候性和隔热防水的功能。
常见的屋面材料包括彩钢板、瓦片和聚合物膜等。
在选择屋面材料时要注意其重量是否合适并确保安全可靠。
3. 内装饰材料内装饰材料直接影响到舒适度和美观度，也是提升建筑品质的重要因素。
挑选合适的内装饰材料应考虑其环保性、耐久性和易清洁等特点。
常用的内装饰材料有瓷砖、地板和木质板材等。
四、选择施工材料的注意事项1. 适合预制工艺装配式建筑的施工过程需要与预制工厂生产流程相协调。
因此，在选择施工材料时需要考虑其能否适应预制条件下的加工和组装要求。
2. 考虑可持续发展在现代社会，可持续发展已成为关注焦点。
选择施工材料时应尽量选用符合环保标准且具备可循环和再利用性的材料，以减少对自然环境的影响。
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钢结构材料的机械性能及材料分类、选型1.3.3 钢结构材料的力学性能碳素结构钢的应力-应变曲线1.3.3.1 受拉、受压及受剪时的性能钢材标准试件在常温静载情况下，单项均匀受拉试验时的荷载—形（F—L）曲线或应力——应变（σ—ε）曲线。
由此曲线可获得许多有关钢材的性能。
（1）强度性能σ—ε曲线的OP段为直线，表示钢材具有完全弹性性质，这时应力可由弹性模量E定义，即σ—Eε，而E=tanα，P点应力称为比例极限。
曲线的PE段仍具有弹性，但非线性，即为非线性弹性阶段，这时的模量称为切线模量，E t=dσ/dε。
此段上限E点的应力称为弹性极限。
弹性极限和比例极限相距很近，实际上很难区分，故通常只提比例极限。
随着荷载的增加，曲线出现ES段，此段表现为非弹性性质，即卸荷曲线成为与OP平行的直线，留下永久性的残余变形。
此段上限S点的应力称为屈服点。
对于低碳钢，出现明显的屈服台阶SC段，即在应力保持不变的情况下，应变继续增加。
在开始进入塑性流动范围是，曲线波动较大，以后逐渐趋于平稳，其最高点和最低点分别称为上屈服强度（R eH）和下屈服强度（R eL）点。
上屈服强度和试验条件（加荷速度、试件形状、试件对中的准确性）有关；非屈服点则对此不太敏感，设计中则以下屈服强度为依据。
对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比例极限和屈服强度比较接近，且屈服点前的应变很小（对低碳钢约为0.15%）。
为了简化计算，通常假定屈服点以前钢材为完全弹性的，屈服点以后则为完全塑性的，这样就可把钢材视为理想的弹—塑性体，其应力应变曲线表现为双直线。
当应力达到屈服点后，结构将产生很大的残余变形（此时，对低碳钢εc=25%），表明钢材的承载能力达到了最大值。
因此，在设计时取屈服点为钢材可以达到的最大应力值。
理想的弹-塑性体的应力-应变曲线高强度钢材无明显屈服点和屈服台阶。
这类钢的屈服条件是根据试验分析结果而人为规定的，故称为条件屈服强度。
条件屈服强度是以卸荷后试件中残余应变为0.2%所对应的应力定义的。
高强度钢的应力-应变关系由于这类钢材不具有明显的塑性平台，设计中不宜利用它的塑性。
超过屈服台阶，材料出现应变硬化，曲线上升，直至曲线最高处得B点，这点的应力称为抗拉强度（R m）。
当应力达到B点时，试件发生颈缩现象，至D点而断裂。
当以屈服点的应力作为强度限值时，抗拉强度成为材料的强度储备。
（2）塑性性能试件被拉断时的绝对变形值与试件原标距之比的百分数，称为伸长率。
当试件标距长度与试件直径d（圆形试件）之比为0时，以δ10表示；当该比值为5时，以δ5表示。
伸长率代表材料在单向拉伸时的塑性应变的能力。
（3）钢材物理性能指标钢材在单向受压（粗而短的试件）时，受力性能基本上和单向受拉时相同。
受剪的情况也相似，但屈服点τs及抗剪强度τu均较受拉时低；剪变模量Ｇ也低于弹性模量Ｅ。
钢材的弹性模量Ｅ=620×103N/mm2，剪变模量G=79×103N/mm2；线性膨胀系α=12×10-6，质量密度ρ=7580㎏/m3。
1.3.3.2 冷弯性能冷弯性能GB232-1988《金属弯曲试验方法》来确定。
试验时按照规定的弯曲直径在试验机上用冲头加压，使试件弯成180°，如试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。
冷弯试验不仅能直接检验钢材的弯曲变形能力和塑性性能，还能暴露出钢材内部的冶炼缺陷，如硫、磷偏析和硫化物与氧化物的掺杂情况，这些都是将降低钢材的冷弯性能。
因此，冷弯性能合格是鉴定钢材塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
钢材冷弯试验示意图1.3.3.3 冲击韧性拉力试验表现的强度和塑性等性能是静力性能，而韧性试验则可获得钢材的动力性能。
韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用材料在断裂时所吸收的总能量（包括弹性能和非弹性能）来量度，其值为图中σ—ε曲线与横坐标所包围的总面积，总面积愈大韧性愈高，故韧性是钢材强度和塑性的综合指标。
通常情况是钢材强度提高，韧性降低则表示钢材脆性增加。
材料的冲击韧性数值随试件缺口形式和使用试验机不同而异。
GB/T229-1994《金属夏比冲击试验方法》规定采用夏比（Charpy）V形缺口或夏比U形缺口试件在夏比试验机上进行，所得结果以所消耗的功A KV或A KU表示，单位为J，试验结果不除以缺口处得截面面积。
过去我国长期以来皆采用梅氏（Mesnager）试件在梅氏试验机上进行，所得的结果以单位截面积上所消耗的冲击功a K表示，其符号为a K,单位为J/cm2。
由于夏比试件比梅氏具有更为尖锐的缺口，更接近构件中可能出现的严重缺陷，近年来用A KV能量来表示材料冲击韧性的方法日趋普遍。
冲击韧性试验由于低温对钢材的脆性破坏有显著影响，在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温（20℃）冲击韧性指标，还要求具有负温（0℃、-20℃或-40℃）冲击韧性指标，以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。
1.3.4 影响钢材主要性能的因素1.3.4.1 钢材的化学成分钢是由各种化学成分组成的，化学成分及其含量对钢的性能特别是力学性能有着重要的影响。
铁（Fe）是钢材的基本元素，纯铁质软，在碳素结构钢中约占99%，碳和其他元素仅占1%，但对钢材的力学性能却有着决定性的影响。
其中提高力学性能的元素有硅（Si）、锰（Mn），有害元素有硫（S）、磷（P）、氮（N）、氧（O）等。
低合金钢中还含有少量（低于5%）合金元素，如铜（Cu）、钒（V）、钛(Ti)、铌(Nb)、铬(Cr)等。
在碳素结构钢中，碳是主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。
碳含量的增加，钢的强度提高，而塑性、韧性和疲劳强度下降，同时恶化钢的焊接性和抗腐蚀性。
因此，为保证焊接性和综合性能的要求，碳结构钢中含碳量一般不超过0.20%，在焊接结构用钢中其含量还应小于0.20%。
硫和磷（其中特别是硫）是钢中的有害元素，它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。
在高温时，硫使钢变脆，又称热脆，焊接时产生热裂；在低温时，磷使钢变脆，又称冷脆。
氧的作用和硫类似，使钢热脆；氮的作用和磷类似，使钢冷脆。
由于熔炼技术不断提高，氧氮一般不会超过极限含量，故通常不要求作含量分析。
硅和锰是炼钢时的脱氧剂。
同时使钢材的强度提高，含量在规定范围时，不仅可提高强度，而且在一定范围内提高塑性。
在碳素结构钢中，硅的含量一般不大于0.3%，锰的含量为0.3%～0.8%。
对于低合金高强度结构钢，锰的含量可达1.0%～1.6%，硅的含量可达0.55%。
钒和钛是钢中的合金元素，可细化晶粒，提高钢的强度和塑性。
铜在碳素结构钢中属于杂质元素，但在普低钢中加入0.10%～0.15%的铜，其耐海洋大气及工业大气腐蚀的能力可提高1倍以上，但过多的铜将使钢产生热脆倾向。
1.3.4.2 钢材的冶金缺陷常见的冶金缺陷有偏析，非金属夹杂、气孔和裂纹等。
偏析是指钢中化学成分不一致和不均匀行，特别是硫、磷的偏析严重恶化钢材的性能。
非金属夹杂是钢中的硫化物与氧化物等杂质，气孔是在浇注钢锭时，由氧化铁与碳作用所生成的一氧化碳气体，不能充分逸出而形成的。
这些缺陷都将影响钢材的力学性能，会严重降低钢材的冷弯性能。
冶金缺陷对钢材性能的影响，不仅在结构受力时表现出来，有时在加工制作过程中也可表现出来。
1.3.4.3 钢材硬化冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工使钢材产生很大的塑性变形，从而提高了钢的屈服强度，同时降低了钢的塑性和韧性，这种现象称为冷作硬化（或应变硬化）。
在高温时溶于铁中的少量氮和碳，随着时间的延长逐渐从纯铁中析出，形成自由碳化物和氮化物，对纯铁体得塑性变形起遏制作用，从而使钢材的强度提高，塑性、韧性下降，这种现象称为时效硬化，俗称老化。
时效硬化的过程一般很长，但如在材料塑性变形后加热，可使时效硬化发展特别迅速，这种方法称为人工时效。
此外还有应变时效，是指应变硬化（冷作硬化），后又加时效硬化。
在一些重要结构中要求对钢材进行人工时效后检验其冲击韧性，以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。
1.3.4.4 温度影响钢材的力学性能随温度的变化。
总的倾向是随温度的升高，钢材强度降低，塑性增加；反之，温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低。
温度对钢材机械性能的影响当温度从常温开始下降，特别是在负温度范围时，钢材强度虽有提高，但其塑性和韧性降低，由塑性材料逐渐变为脆性材料，这种性质称为低温冷脆。
图所示为钢材冲击韧性与温度的关系曲线。
由图可见，随着温度的降低，C v值迅速下降，材料将由塑性破坏转变为脆性破坏，另外，这一转变是在一个温度区间T1～T2内完成的，此温度区称为钢材的脆性转变温度区，在此区间内曲线的反弯点（最陡点）所对应的温度T0称为脆性转变温度。
如果把低于T0、完全脆性破坏的最高温度T1作为钢材的脆断设计温度即可保证钢结构低温工作的安全。
每种钢材的脆性转变温度区及脆断设计温度需要由大量破坏或不破坏的使用经验和试验资料统计分析确定。
冲击韧性与温度的关系曲线1.3.4.5 结构中的应力集中现象钢材的工作性能和力学性能指标都是以轴心受拉杆件中应力沿截面均匀分布的情况作为基础的。
实际上在钢结构的构件中常存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。
此时．构件中的应力分布将不再保持均匀，而是在某些区域产生局部高峰应力，在另外一些区域则应力降低，形成应力集中现象。
高峰区的最大应力与净截面的平均应力之比称为应力集中系数。
研究表明，在应力高峰区域总是存在着同号的双向或三向应力，这是因为由高峰拉应力引起的截面横向收缩受到附近低应力区的阻碍而引起垂直于内力方向的拉应力σy，在较厚的构件里还产生σz，使材料处于复杂受力状态，由能量强度理论得知，这种同号的平面或立体应力场使钢材变脆的趋势。
应力集中系数愈大，变脆的倾向愈严重。
但由于建筑钢材塑性较好，在一定程度上能促使应力进行重分配，使应力分布严重不均的现象趋于平缓。
故受静荷载作用的构件在常温下工作时，在计算中可不考虑应力集中的影响。
但在负温下或动力荷载作用下工作的结构，应力集中的集中的不利影响十分突出，往往是引起脆性破坏的根源，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。
孔洞及槽孔处的应力集中1.3.4.6交变载荷作用钢材在交变载荷作用下，结构的抗力及性能都会发生重要变化，甚至发生疲劳破坏。
在直接的连续交变的动力荷载作用下，根据试验，钢材的强度将降低，即低于一次静力荷载作用下的拉伸力试验的极限强度，这种现象称为钢的疲劳。
疲劳破坏表现为突然发生的脆性断裂。
但是，实际上疲劳破坏乃是累积损伤的结果。
材料总是有“缺陷”的，在交变荷载作用下，先在其缺陷发生塑性变形和硬化而生成一些极小的裂痕，此后这种微观裂痕逐渐发展成宏观裂纹，试件截面削弱，而在裂纹根部出现应力集中现象，使材料处于三向拉伸应力状态，塑性变形受到限制，当反复荷载达到一定的循环次数时，材料终于破坏，并表现为突然的脆性断裂。