钢材主要性能指标 PPT

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钢材的力学性能-强度

钢材的力学性能-强度


E
B
④颈缩阶段(EF段)
u
D A C
y A
O
E

钢材的力学性能——强度
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

fu
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
fy=f0.2
——“条件屈服点”或“名义屈服点”
0.2%

εp
无屈服点钢材的应力-应变曲线
y A
O
E

钢材的力学性能——强度
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:

E
B
③强化阶段(DE段)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱu
D A C
y A
O
E

钢材的力学性能——强度
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:
钢材的力学性能——强度
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
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:

E
B
①弹性阶段(OB段)
D A C
u
y A
O
E

钢材的力学性能——强度
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:

建筑钢材2

建筑钢材2

3.预应力钢筋混凝土用热处理钢筋
大型预应力混凝土构件,由于受力很大,常 采用高强度钢丝或钢绞线作为主要受力钢筋。 预应力高强度钢丝是用优质碳素结构钢盘条, 经酸洗、冷拉或再经回火处理等工艺制成, 钢铰线是由7根直径为2.5~5.0㎜的高强度 钢丝,铰捻后经一定热处理清除内应力而制 成。铰捻方向一般为左捻。
伸长率反映的是钢材在均匀变形
下的塑性,而冷弯性能是钢材处于 不利条件下的塑性,可以揭示钢材 内部组织是否均匀,是否存在内应 力和夹杂物等缺陷。
(2)焊接性能
可焊性是指在一定焊接工艺条件下,在焊缝及 其附近过热区是否产生裂缝及脆硬影响,焊接后接 头强度是否与母体相近的性能。 可焊性受化学成分及含量的影响。含碳量高、 含硫量高、合金元素含量高等,均会降低可焊性。 含碳量小于0.25%的非合金钢具有良好的可焊性。 焊接结构应选择含碳量较低的氧气转炉或平炉 的镇静钢。当采用高碳钢及合金钢时,为了改善焊 接后的硬脆性,焊接时一般要采用焊前预热及焊后 热处理等措施。
直径范围为4~12mm,推荐的公称直径为5、6、7、8、9、10mm
④力学性能和工艺性能
应符合GB13788的相关规定 。
⑤应用
冷轧带肋钢筋用于非预应力构件,与热轧圆盘条 相比,强度提高17%左右,可节约钢材30%左右; 用于预应力构件,与低碳冷拔丝比,伸长率高, 钢筋与混凝土之间的粘结力较大,适用于中、小 预应力混凝土结构构件,也适用于焊接钢筋网。
建筑钢材
二、 钢材的主要技术性能
1.力学性能
钢材的力学性能主要有抗拉性能、耐疲劳性能、 冲击韧性、硬度和应力松弛等。 (1)抗拉性能 抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性质。建筑钢 材的抗拉性能,可用低碳钢受拉时的应力一应变图来 阐明,图中明显分为以下四个阶段:

建筑钢材的抗拉性能课件

建筑钢材的抗拉性能课件
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。
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

《钢材的屈服强度》PPT课件

《钢材的屈服强度》PPT课件
❖ 2、钢筋与混凝土组成的钢筋混凝土结构,虽 然自重大,但节省钢材,同时由于混凝土的 保护作用,很大程度上克服和钢材易锈蚀、 维修费用高的缺点。
第一节 钢的冶炼和分类
❖ 一、钢的冶炼 ❖ 钢是由生铁冶炼而成。生铁中碳的含量为
2.06%~6.67%,磷、硫等杂质的含量也较 高。生铁硬而脆、无塑性和韧性、不能进行 焊接、锻造、轧制等加工。
《钢材的屈服强度》PPT课件
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学习完毕请自觉删除 谢谢
❖钢材的特点及其在建筑工程中的应用
❖ 钢材是土木工程中使用量最大的金 属材料,
❖包括用于钢结构工程中的各种型钢 (如角钢、槽钢、工字钢等)、钢板 和用于钢筋混凝土结构工程中的各种 钢筋及钢丝。
❖ L0——试件原标距间长度 (mm),如图8-2所示。
❖伸长率δ是衡量钢材塑性的一个重要 指标,δ↑,塑性↑。对于钢材来说, 一定的塑性变形能力,可保证应力 重新分布,避免应力集中,从而使 钢材用于结构的安全性越大。
(二)冲击韧性
❖定义:冲击韧性——是指钢材抵抗 冲击荷载而不破坏的能力。
❖指标: ❖冲击韧性值ak(J/cm2),ak↑,冲
所以,拉伸性能是表示钢材性能 和选用钢材的重要依据。 ❖以低碳钢为例。
❖图8-1为低碳钢拉伸过程的应力 -应变关系图。
❖从图中可以看出,低碳钢拉伸过 程经历了四个阶段:
❖弹性阶段、屈服阶段、强化阶段 和颈缩阶段。
1、弹性阶段(0→A)
❖(1)特点:弹性。在该阶段,若缷 去外力,试件能恢复原来的形状。
❖2、如何进行?
❖在炉内或钢包中加入脱氧剂(锰铁、 硅铁、铝锭等)进行脱氧,使氧化 铁还原为金属铁。

《建筑材料》钢材的技术性能——力学性能

《建筑材料》钢材的技术性能——力学性能
➢ 通常以δ5和δ10分别表示L0=5d0和 L0=10d0(d0为试件直径) 时的伸长率。对同一种钢材,δ5应大于δ10
PART TWO
02
冲击韧性指钢材抵抗冲击荷载的能力。它是用试验机摆锤冲击带有V形缺口的 标准试件的背面,将其折断后试件单位截面积上所消耗的功,作为钢材的冲击 韧性指标,以αk表示(J/cm2)。αk值越大,表明钢材的冲击韧性愈好。
织和表面质量有关。
PART FOUR
04
➢ 硬度是指钢材抵抗较硬物体压入产生局部变形的能力。测定钢材硬度常用布氏法。 布氏法是用一直径为D的硬质钢球,在荷载P(N)的作用下压入试件表面,经规定的时间后卸
去荷载,用读数放大镜测出压痕直径d,以压痕表面积(mm2)除荷载P,即为布氏硬度值HB。HB值越 大,表示钢材越硬。洛氏法测定的原理与布氏法相似,但系根据压头压入试件的深度来表示硬度 值,洛氏法压痕很小,常用于判定工件的热处理效果。

疲劳破坏——钢材在交变应力的反复作用下,往往在
应力远小于其抗拉强度时就发生破坏。

疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示,它是指疲劳
试验时试件在交变应力作用下,于规定周期基数内不发生
断裂所能承受的最大应力。

一般认为,钢材的疲劳破坏是由拉应力引起的,抗拉
强度高,其疲劳极限也较高。钢材的疲劳极限与其内部组
强度指标
* 明显流幅的钢筋:下屈服点对应 的强度作为设计强度的依据,因为, 钢筋屈服后会产生大的塑性变形, 钢筋混凝土构件会产生不可恢复的 变形和不可闭合的裂缝,以至不能 使用。DBiblioteka B’EA B
C
0.2
* 无明显流幅的钢筋:残余应变为0.2%时 所对应的应力作为条件屈服强度

钢材的机械性能ppt

钢材的机械性能ppt
构件连接
钢材可以通过焊接、铆接、螺栓连接等方式实现建筑构件的牢固 连接,保证建筑的整体稳定性。
抗震性能
钢材的延性和韧性,使其在地震等外力作用下能够吸收大量能量, 减少结构损伤,提高建筑的抗震性能。
在机械制造业的应用
制造设备
钢材是制造各种机械设备的重要材料,如机床、 工业炉、重型设备等。
制造工具
钢材经过加工可以制造各种工具和刀具,如钻头、 铣刀、锯片等。
3
钢材的伸长率越高,说明其塑性变形能力越强, 能够承受较大的塑性变形而不断裂。
屈服点(σs)
屈服点是钢材在拉伸过程中开始发生屈服现象 的应力极限,用符号σs表示。
钢材的屈服点是判断其是否具有良好塑性性能 的重要指标,也是确定钢材承载能力的依据之 一。
钢材的屈服点越高,说明其抵抗屈服变形的能 力越强,能够承受更高的应力。
感谢观看
THANKS
布氏硬度
通过测量材料表面抵抗 球形压痕的能力来测定 硬度,通常用于测定较 大或较软的材料。
维氏硬度
通过测量材料表面抵抗 金刚石锥体压痕的能力 来测定硬度,适用于测 定较小或较硬的材料。
硬度与其他机械性能的关系
硬度与耐磨性
硬度较高的钢材具有更好的耐磨性,因为硬度的提高可以增强材料 的抗磨损能力。
硬度与抗冲击性
耐磨性能
钢材的高硬度和良好的耐磨性使其在制造耐磨设 备、磨具等方面具有广泛应用。
在汽车行业的应用
汽车车身
钢材是制造汽车车身的主要材料之一,其强度和塑性能够满足车 身结构的要求。
汽车零部件
钢材广泛应用于汽车零部件的制造,如发动机部件、传动系统部件、 悬挂系统部件等。
安全性能
钢材在汽车碰撞时能够保持较好的稳定性,提高汽车的安全性能。
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韧性冲击试验
冲击试验机
冲击试样和冲击试验示意图
1.3钢材主要性能指标
韧性冲击试验
αk值影响因素:试验温度 有些材料在常温时冲击韧性并不低。但当试验温度低于某 值时,αk突然大幅度下降,材料无明显塑性变形而发生脆性 断裂,这种性质称为钢材的冷脆性。
1.3钢材主要性能指标
2.韧性
定义:是指管材塑性变形和断裂全过程中吸收的能量。 吸收较多能量才断裂的管材,是韧性好的管材。 对高强度薄壁管道,为防止断裂事故发生,则要求管材有
较好的韧性。
韧性的测试方法:夏比(v型缺口)冲击试验及落锤撕裂试 验等
1.3钢材主要性能指标
韧性冲击试验
当试验机的重摆从一定高度自由落下时,在试样中间开V 型缺口,试样吸收的能量等于重摆所作的功W。冲击韧性 的大小用缺口处单位面积上所消耗的功来表示。
钢材主要性能指标
1.3钢材主要性能指标
1.强度
定义:在外力作用系,材料抵抗变形和断裂的能力称为强度 为减少钢材的消耗和节省投资, 就要求管材强度提高
强度的测试方法:拉伸试验、弯曲试验等 拉伸试验:钢材受拉时,在产生应力的同时,相应的产
生应变,应力-应变的关系反映出钢材的主要力学特性
拉伸试验
图形特点:
一段下降的曲线。
试件特点:
b s p
A B下 B
变形迅速发展,在有杂质或
α
缺陷处,断面急剧缩小——
O
颈缩 ,直到断裂。
计算指标:
伸长率 δ:L1L0 10% 0
L1
L0
L0
C D
L L0
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
1.3钢材主要性能指标
1.强度
钢管产品的“公称最低屈服强度(SMYS)”。 输气管道屈服强度为420~500MPa,工作压力7.0~14.0MPa; 输油管道屈服强度为360~450MPa,工作压力5.0~9.0MPa; 屈服强度与抗拉强度的差值和比值规定为小于100MPa和
0.85~0.90。
1.3钢材主要性能指标
2.韧性
定义:指管材塑性变形和断裂全过程中吸收的能量,是 钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力
船体钢板材料缺陷,造船工程师只考虑到要增加钢的强度,没 有想到要增加其韧性。在“泰坦尼克号”沉没地点的水温中, 发现了钢材的冷脆性,即在-40℃~0℃的温度下,钢材的力学行 为由韧性变成脆性,从而导致灾难性的脆性断裂。
O
低碳钢受拉的应力-应变图
E1 > E2
2)屈服阶段AB 图形特点:
B上
B
A
B下
一条波动的曲线,应力增加很 弹塑性
塑性阶段
小,而应变增加很大。
试件特点:
所能承受的拉力增加很小,而
塑性变形迅速增加,似乎钢材
B上 B
A B下
C D
不能承受外力——屈服。
计算指标:
s p
F A
屈服强度(也叫屈服点)B下 点对
α
应的应力 s :
s
Fs A
O
L L0
3)强化阶段BC
图形特点:
一段上升的曲线。
试件特点:
抵抗塑性变形的能力又重新 提高—— 强化。
计算指标:
b s p
B上 B
A B下
C D
F A
α
抗拉强度 b : C点对应的应力。
O
L L0
b
Fb A
低碳钢受拉的应力-应变图
F A
4)颈缩阶段CD
B上
E
B
u y A
ACD
微机控制电子万能试验机
O
E
应力-应变关系曲线
抗拉性能(低碳钢)
1)弹性阶段OA:
图形特点:
一条通过原点的直线,应 力与应变成正比。
试件特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。
C
D AB
F A
p
α
L L0
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