钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。其中力学性能包括抗拉性能、冲击性能、硬度、耐疲劳性能等。工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为,包括弯曲性能和焊接性能等。
抗拉性能表征抗拉性能的技术指标主要是屈服强度、抗拉强度和伸长率。低碳钢(软钢)受拉的应力-应变图能够较好地解释这些重要的技术指标。
四个阶段:
弹性阶段(0→A)
弹塑性阶段(A→B)
塑性阶段(B→C)
应变强化阶段(C→D)
超过D点后试件产生颈缩和断裂。
(1)屈服强度。在弹性阶段0A段,如卸去拉力,试件能恢复原状,此阶段的变形为弹性变形,应力与应变成正比,其比值即为钢材的弹性模量。与A点对应的应力称为弹性极限。
(1)屈服强度。当对试件的拉伸进入塑性变形的屈服阶段AB时,应力的增长滞后于应变的增加,下屈服点(ReL)作为屈服强度的标准值。预应力钢筋混凝土用的高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点,没有明显的屈服平台,这类钢材的屈服点以产生残余变形达到原始标距长度L0的0.2%时所对应的应力作为规定的屈服强度极限。
(2)抗拉强度。CD阶段曲线逐步上升,其抵抗塑性变形的能力又重新提高,称为强化阶段。对应于最高点D的应力称为抗拉强度(Rm)。
(2)抗拉强度。设计中抗拉强度虽然不能利用,但强屈比(Rm/ReL)能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。强屈比越大,反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,因而结构的安全性越高。但强屈比太大,则反映钢材不能有效地被利用。
(3)伸长率。表征了钢材塑性变形能力。断后伸长率A、最大伸长率Agt。伸长率的大小与标距长度有关。塑性变形在标距内的分布是不均匀的,颈缩处的伸长较大,离颈缩部位越远变形越小。因此原标距与试件的直径之比越大,颈缩处伸长值在整个伸长值中的比重越小,计算伸长率越小。