影响钢材力学性能的因素2.

试列出影响钢材力学性能的主要因素。

影响钢材力学性能的主要因素：
1、强度
影响强度的因素有：截面面积、净截面模量（截面特性）、截面塑性发展系数（只与截面类型有关）、钢材材质。

2、刚度：
影响刚度的原因有截面的惯性矩（截面特性）、杆件约束条件（刚接铰接等）3、稳定：
影响稳定的因素有杆件的计算长度、约束条件、钢材材质及截面的宽度、高度、等截面特性。

对于受压的杆件要考虑长细比，此数值仅和计算长度及回转半径（截面特性）有关。

同时是否偏心对稳定性也有影响。

机械制造中有大量的轴、连杆、螺栓等受力结构件，要求有良好的综合力学性能，主要指标有：σb、σs、δ、αk、ψ和HRc六种。

选用中碳结构钢和合金结构钢制造，经调质处理达到设计技术条件。

淬火与高温回火工艺的选择通常查回火性能曲线确定。

但在实际生产中会出现力学性能合格和部分合格现象，影响因素有十种，必须采用相应对策。

1.钢串化学成分对力学性能的影响生产中常出现同一牌号钢在同一工艺条件下处理，有的产品性能合格，有的却不合格。

经化学成分检验发现，同一钢号有的元素含量为上限，尤其是钢中C含量为上限；而有的元素含量为下限，尤其钢中C含量为下限。

这是由于不同炉批炼钢所致。

因此，钢材入库时应严格按不同熔炼炉批号批次号分开堆放。

使用时应重新化验钢材的化学成分，按其上、下限数据修订热处理工艺参数，并提高控温仪表精度等级，确保力学性能合格。

2.钢中杂质元素对冲击韧度（αk值）的影响一些厂矿只注重有益元素检测，而忽略有害微量元素测定（因后者化验较复杂，要有特殊设备才能对有害微量元素进行测定）。

如某厂生产一批40Cr钢制高强度螺栓，经调质处理，αk值总是上不去，最后发现是因钢中有害杂质元素P含量较高所致。

下表为40Cr钢中P含量对αk值的影响。

钢在加热时，P易偏聚在奥氏体晶界，使晶界结合力急剧降低，引起晶界脆化。

当钢中P含量≥0.02％时，αk值大幅度降低，导致产品早期脆性断裂，甚至发生事故。

国内钢厂众多，因设备和冶炼技术等原因，相同钢号中P含量高低不一，有的大大超过国标。

生产单位应根据产品性能需要，严格把关，控制钢中P含量≤0.02％，确保αk值合格。

3.原材料组织缺陷对力学性能的影响钢液在凝固结晶时，化学成分严重偏析产生粗大奥氏体和铁素体晶粒及块、网状组织。

钢锭轧制时这些组织沿轧制方向形成带状组织，力学性能有明显的方向性，纵向性能大大高于横向性能，δ、ψ和αk值等横向性能急剧降低。

面带状组织很稳定，热处理无法消除。

只有对原材料进行改锻，经过双十字型2～3次镦拔才可击碎带状组织，使之≤3级。

《钢结构》复习提纲第一章1、钢结构的特点？1) 钢材强度高，结构重量轻2) 材质均匀，且塑性韧性好3)良好的加工性能和焊接性能4)密封性好5)刚才的可重复使用性6)刚才耐热不耐火7）耐腐蚀性差8）钢结构的低温冷脆倾向2、钢结构的应用？答：大跨结构、工业厂房、受动力荷载影响的结构、多层和高层建筑、高耸结构、可拆卸结构、容器和其他建筑物、轻型钢结构、刚和混凝土组合结构。

3、了解结构的两类极限状态的概念或两类极限状态所包含的内容。

答：我国《规范》规定，承重结构应按下列两类极限状态进行设计：一、承载能力极限状态。

包括：构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。

二、正常使用极限状态。

包括：影响结构、构件和非结构构件正常使用或耐久性能的局部损坏（包括组合结构中混凝土裂缝）。

承载能力极限状态与正常使用极限状态相比较，前者可能导致人身伤亡和大量财产损失，故其出现的概率应当很低，而后者对生命的危害较小，故允许出现的概率可高些，但仍应给予足够的重视。

4、了解钢结构内力的分析方法（P12）答、一阶弹性分析：分析时力的平衡条件按变形前的结构杆件轴线建立，即不考虑结构变形对内力的影响。

因此，可以利用叠加原理，先分别按各种荷载单独计算结构内力，然后进行内力组合得到结构各部位的最不利内力设计值。

二阶弹性分析与一阶弹性分析的不同之处在于，力的平衡条件是按发生变形后的杆件轴线建立的。

比较两种分析方法，可见二阶弹性分析的结果更接近于实际，而且自动考虑了杆件的弹性稳定问题，但计算工作量却大大增加，计算结果中还包含超越函数，解算难度较大。

《规范》还规定，当采用此近似二阶弹性分析时，还要考虑结构和构件的各种缺陷对内力的影响，其影响可通过在框架每层柱顶施加假想水平力（概念荷载）Hni来综合体现，为了得到柱子各个截面上的最不利内力设计值，必须先进行荷载组合。

在各种荷载组合下进行二阶弹性分析，然后相互比较求得最不利的内力设计值。

2.3影响钢材力学性能的因素影响钢材力学性能的因素有：化学成分冶金和轧制过程时效冷作硬化温度应力集中和残余应力复杂应力状态1.化学成分钢的基本元素为铁（Fe），普通碳素钢中占99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等杂质元素，及硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等有害元素，这些总含量约1%，但对钢材力学性能却有很大影响。

碳：除铁以外最主要的元素。

碳含量增加，使钢材强度提高，塑性、韧性，特别是低温冲击韧性下降，同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降，恶化钢材可焊性，增加低温脆断的危险性。

一般建筑用钢要求含碳量在0.22%以下，焊接结构中应限制在0.20%以下。

硅：作为脱氧剂加入普通碳素钢。

适量硅可提高钢材的强度，而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。

一般镇静钢的含硅量为0.10%～0.30%，含量过高（达1%），会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。

锰：是一种弱脱氧剂。

适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。

普通碳素钢中锰的含量约为0.3%～0.8%。

含量过高（达1.0%～1.5%以上）使钢材变脆变硬，并降低钢材的抗锈性和可焊性。

硫：有害元素。

引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。

一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%，在焊接结构中应不超过0.050%。

磷：有害元素。

虽可提高强度、抗锈性，但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性，尤其低温时发生冷脆，含量需严格控制，一般不超过0.050%，焊接结构中不超过0.045%。

氧：有害元素。

引起热脆。

一般要求含量小于0.05%。

氮：能使钢材强化，但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能，增加时效倾向和冷脆性。

一般要求含量小于0.008%。

为改善钢材力学性能，可适量增加锰、硅含量，还可掺入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等合金元素，炼成合金钢。

国开大学土木工程钢结构单元小测答案第一章绪论1.1钢结构的发展概况1．世界第一座铸铁拱桥是（）正确答案是：雪纹桥2．在公元前60年前后，我国就修建了（）正确答案是：铁链桥1．最早的钢结构由铁结构发展而来。

（）正确答案是“对”。

2．钢结构的广泛应用源自于钢材的优异性能、制作安装的高度工业化、结构形式的丰富多样以及对复杂结构的良好适应等特点。

（）正确答案是“对”。

1.2钢结构的特点与应用范围1．下面关于钢结构特点说法有误的一项是（）正确答案是：耐热性差、耐火性好2．相比较来讲，最适合强震区的结构类型是（）正确答案是：钢结构3．相比较来讲，钢结构最大的弱点是（）正确答案是：易于锈蚀4．相比较来讲，当承受大荷载、动荷载或移动荷载时，宜选用的结构类型是（）正确答案是：钢结构5．下列均为大跨度结构体系的一组是（）正确答案是：网壳、悬索、索膜6．通常情况下，输电线塔和发射桅杆的结构形式属于（）正确答案是：高耸结构1．钢材在冶炼和轧制过程中质量随可得到严格控制，但材质波动范围非常大。

（）正确答案是“错”。

2．钢材质地均匀、各向同性，弹性模量大，具有良好的塑性和韧性，可近似看作理想弹塑性体。

（）正确答案是“对”。

3．结构钢具有良好的冷、热加工性能，不适合在专业化工厂进行生产和机械加工。

（）正确答案是“错”。

4．钢结构在其使用周期内易因温度等作用出现裂缝，耐久性较差。

（）正确答案是“错”。

5．钢材是一种高强度高效能的材料，可以100%回收再利用，而且没有资源损失，具有很高的再循环价值。

（）正确答案是“对”。

6．钢材轻质高强的特性使钢结构在跨度、高度大时体现出良好的综合效益。

（）正确答案是“对”。

1.3钢结构设计方法1．结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的（）正确答案是：可靠性2．结构可靠性主要包括（）正确答案是：安全性、适用性和耐久性3．下列均为承载能力极限状态范畴的一组是（）正确答案是：构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂1．钢结构设计的目的是保证结构和结构构件在充分满足功能要求的基础上安全可靠地工作。

钢结构试卷及答案钢结构试卷3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式中，其中，W1x 代表。

mx M x f x A xW1x (1 0.8 N N 'Ex )(A)受压较大纤维的净截面抵抗矩(B)受压较小纤维的净截面抵抗矩(C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩(D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是。

(A)抗拉强度、伸长率(B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率(D)屈服强度、伸长率、冷弯性能5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是。

(A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降(B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高(C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降(D)视钢号而定6、在低温工作(-20C)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要的指标是。

(A)低温屈服强度(B)低温抗拉强度(C)低温冲击韧性(D)疲劳强度7、直角角焊缝的有效厚度he 的取值为。

(A)0.7 h f (B)4mm(C)1.2 hf (D) 1.5 hf 。

8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时(A)要考虑正面角焊缝强度的提高(B)要考虑焊缝刚度影响(C)与侧面角焊缝的计算式相同(D)取 f =1.22b 9、单个螺栓的承压承载力中,[ Nc d t fcb ],其中∑t 为。

(A)a+c+e(B)b+d(C)max{a+c+e,b+d}(D)min{ a+c+e,b+d}10、承压型高强度螺栓可用于。

(A)直接承受动力荷载(B)承受反复荷载作用的结构的连接(C)冷弯薄壁型钢结构的连接(D)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接11、计算格构式压杆对虚轴x 轴的整体稳定性时，其稳定系数应根据查表确定。

(A) x (B) ox (C) y (D) oy 12、实腹式轴压杆绕x,y 轴的长细比分别为x , y ,对应的稳定系数分别为x , y , 若x = y ,则(A) x y (B) x = y 。

《钢结构要点及练习题》第一章到第二章钢结构的材料及性能的要点一、钢材的力学性能主要有：强度、塑性（延伸率）、冷弯性能、韧性、。

1. 强度：y f决定材料的承载力，结构用钢的主要指标有屈服点y f 和抗拉强度u f 。

下屈服点y f 为设计时可达到的最大应力值，称为设计强度标准值。

抗拉强度u f 是钢材破坏时达到的最大应力值。

钢材达到u f 时，已产生很大的塑性变形而失去使用功能，但钢材的u f 高可以增加结构的安全保障，故y u f f 的值可看作钢材的强度储备系数。

2. 塑性：钢材的塑性为应力超过屈服点后，试件产生明显的残余塑性变形而不断裂的性质。

塑性的好坏可通过静力拉伸试验的伸长率δ表示。

材料塑性的好坏往往决定了结构是否安全可靠，因此钢材的塑性指标比强度指标更重要。

3. 韧性：韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，也是钢材抵抗冲击荷载的能力，它是强度和塑性的综合表现。

钢结构设计规范对钢材的冲击韧性k α（或kv A ）有常温和负温要求的规定。

选用钢材时，根据结构的使用情况和要求提出相应温度的冲击韧性的要求。

4. 冷弯性能：冷弯性能是钢材在冷加工（常温下）产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。

冷弯性能的好坏。

通过使钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形后，检查试件弯曲部分的表面不出现裂纹和分层为合格。

二、影响钢材性能的主要因素有：1. 化学成分：钢的基本元素为铁，约占99%。

此外，还有C 、Si 、Mn （有益）；有害S 、P 、O 、N 等，这些元素中含量约1%，但对力学性能有很大影响。

2. 成材影响（冶练、浇筑、扎制及热处理）：（1）冶练及浇筑结构用钢主要有三种冶炼方法，即碱性平炉炼钢法、顶吹氧气转炉炼钢法、碱性侧吹转炉炼钢法。

平炉钢和顶吹氧气转炉钢力学性能指标较接近；而碱性侧吹转炉钢的冲击韧性、可焊性、冷脆性、抗锈蚀性等都较差，故这种炼钢法已被淘汰。

钢在冶炼及浇铸过程中会不可避免地产生冶金缺陷。

14.对直接承受动力荷载作用的正面角焊缝其强度设计值增大系数取（ B ） A.0 B.1 C.1.22 D.1.5
15.受轴心力作用的等肢角钢，采用侧面角焊缝连接时，其角钢背的内力分配系数为( A ) A. 0.70 B. 0.65 C. 0.75 D. 0.25
16.焊接残余应力一般不影响( A ) A.静力强度 B.疲劳强度
一、单项选择题（从每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号
.cc
A.三级抗压
B.三级抗拉
C.三级抗剪
D.一、二级抗压
11.对接焊缝采用斜焊缝时，当焊缝轴线与作用力方向间的夹角满足以下哪个条件时，对三级焊缝质 量可不必计算（ A ） A.tgθ≤1.5 B.tgθ>1.5 C.θ=90° D.θ=75°
5.结构的重要性系数是根据结构的( D )分别取 1.1、1.0、0.9。
C.建筑面积的大小
二、 多项选择题(在每小题的五个备选答案中,至少有两个正确的答案,选出正确的答案并将其号码填 在题干的括号内。)
1.和其它结构相比，属于钢结构的特点的是（ ABDE ） A.塑性和韧性好 D.具有不渗漏特性 B.具有可焊性 C.耐热性能差
其中当h0tw170235受压翼缘扭转受到约束如连有刚性铺板制动板或焊有钢轨时或h0tw150235受压翼缘扭转任何情况下h0tw均不应超过2502353梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋
注：以下所有图中未注明的尺寸单位均为 mm。
第一章 概述
一、单项选择题（从每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号 内。 ） 1.钢结构计算中，实际内力和力学计算结果最符合的原因是（D）

（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 大塑性变形，从而提高了钢的屈服点，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。
（4） 温度影响
钢材对温钢材的低温性能更重要。
在正温范围，总的趋势是随着温度的升高，钢材强 度降低，变形增大。约在200℃以内钢材性能没有很大变
第二章 建筑结构材料
本章主要内容
1.影响钢材力学性能的主要因素
1
1.影响钢材力学性能的主要因素 影响钢材力学性能的因素有很多，本节主要讨论化学 成分、冶金缺陷、钢材硬化、应力集中、残余应力、温度 变化及疲劳对钢材性能的影响。
（1）化学成分 碳：形成钢材强度的主要成分。碳含量提高，则钢 材强度提高，但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊 性及抗锈蚀能力下降，尤其是低温下的冲击韧性也会降低。
“热脆”：硫能生成易于熔化的硫化铁，当热加工及 焊接使温度达800～1000℃时，使钢材出现裂纹、变脆的 现象。
“冷脆”：在低温时，磷使钢材的冲击韧性大幅度下
降的现象。 氧和氮：钢中的有害杂质。氧能使钢热脆，氮能使钢 冷脆。
（2）冶金缺陷的影响 常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹、
分层等，都会使钢材性能变差。
（4）冲击韧性 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。韧性是钢材强度和
塑性的综合指标。
冲击韧性随温度的降低而下降。其规律是开始下降缓 慢，当达到临界温度时，突然呈脆性，这种性质称为钢材 的冷脆性。钢材的脆性临界温度越低，低温冲击韧性越好。 对于直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结 构，应有冲击韧性保证。
3.建筑钢材的设计指标 （1）钢筋的强度标准值和强度设计值 材料强度标准值：正常情况下可能出现的最小材料

影响力学性能的因素 一、化学成分
钢的基本元素为铁（Fe），普通碳素钢中占 99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等 杂质元素，及硫（S）、磷（P）等有害元素，这些总含量约 1%，但对钢材力学性能却有很 大影响。
碳（C）
碳是除铁以外最主要的元素。碳含量增加，使钢材强度提高，塑性、韧性，特别是低温冲击 韧性下降，同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降，恶化钢材可焊性，增加低温脆 断的危险性。一般建筑用钢要求碳含量在 0.22%以下，焊接结构中应限制在 0.20%以下。
四、温度
温度不超过200℃，钢材的性能备有很大的变化。达250℃附近时，钢材抗拉强度略有提高， 而塑性、韧性均下降，此时加工有可能产生裂缝。因钢材表面氧化膜呈蓝色，称“蓝脆现象”。 温度超过300℃以后，屈服点和极限强度明显下降，达到600℃时强度几乎等于零。
温度从常温下降到一定值，钢材的冲击韧性突然急剧下降，试件断口属脆性破坏，这种现象 称为冷脆现象。钢材由韧性状态向脆性状态转变的温度叫冷脆转变温度。
特殊镇静钢是在用 Si 脱氧之后再用 Al 补充脱氧，所得钢材的低温冲击韧性更高。
三、冷加工硬化和时效硬化
随着时间的增长，纯铁体中残留的碳、氧固溶物质逐步析出，形成自由的碳化物或氧化 物微粒，约束纯铁体的塑性变形，此为时效。 时效将提高钢材的强度，降低塑性、韧性。 时效的过程可从几天到几十年。 钢材在冷加工（常温加工）过程中由于产生塑性变形，从而提高钢材的屈服点，同时降低塑 性和韧性的现象称为冷作硬化。
钢的脱氧
因为脱氧程度的不同，形成沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。
沸腾钢是采用弱脱氧剂进行脱氧，浇注钢锭时，有氧、氮和一氧化碳气体从钢水中逸 出，形成钢水的沸腾现象，故称“沸腾钢”。 沸腾钢的时效、韧性、可焊性较差，容易发生时效和变脆，但产量较高、成本较低； 镇静钢是在钢水中加入 Si、Mn 等进行彻底脱氧，过程中钢水冷却慢，状态平静，故称之“镇 静钢”。镇静钢性能最好，但产量较低，成本较高。 半镇静介于镇静钢和沸腾钢之间。

《钢结构施工》复习提要一、课程的任务与要求1、本课程的任务，通过理论学习和设计计算训练，使学生熟悉钢结构构件的类型、构造，掌握各种基本构件的设计原理和方法；具备一般工业与民用建筑钢结构设计的基本技能；为将来从事建筑钢结构的设计、施工打下坚实的基础。

2、课程教学的基本要求教学过程中要注意理论联系实际，突出基本理论的应用，重点使学生掌握钢结构构造的方法和规范的应用。

通过作业练习和课程设计，强化学生对规范条文的理解的设计技能，达到能熟练地运用钢结构设计规范进行构件和连接的设计。

二、教学内容及重点、难点如下：第一章概述（一）教学内容1．钢结构的特点和应用；2．钢结构的计算原理和计算方法；3. 钢结构的设计原理；（二）要求掌握内容：了解钢结构的特点及其在工程中的应用；掌握钢结构设计规范中采用的设计方法。

1.结构的设计目的使所设计的结构满足各种预定的功能要求。

安全性：结构能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用，在偶然事件发生时及发生后，任能保持必需的整体稳定性、不致倒塌。

适用性：结构在正常使用时具有良好的工作性能，满足预定的使用要求，如不发生影响正常使用的过大变形、振动等。

耐久性：结构在正常维护下，随时间变化任能满足预定的功能要求，如不发生严重锈蚀而影响寿命。

2．恒载（永久荷载）设计基准期内，不随时间变化或其变化与平均值相比很小的荷载。

3.活载（可变荷载）设计基准期内，随时间变化或其变化与平均值相比很小的荷载。

4. 结构所受作用：作用：使结构产生内力、变形、应力和应变的所用原因。

1）直接作用：施加在结构上的荷载（自重，风荷载、雪荷载及活荷载）2）间接作用：引起结构变形和约束变形从而产生内力和其它作用（地震、基础沉降、温度变化、焊接等）5. 作用效应：结构上作用引起的结构或其构件内力和变形（弯矩、轴力、剪力、扭矩、挠度、转角等）。

6. 承载力极限状态极限准则：1）最大承载力2）不适于继续承载变形7. 正常使用极限状态对钢结构来说，控制结构构件刚度，避免出现影响正常使用的过大变形或动力作用下的较大振动。

西南交通大学成人教学(专升本函授班)复习题B一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

)1．下列中的哪一种元素可以引起钢材出现低温冷脆现象。

（）A．碳（C）B．磷（P）C．锰（Mn）D．硫（S）2．以下施焊方位中，那一种施焊方位的焊接质量最不易保证。

（）A．平焊B．横焊C．立焊D．仰焊3．对轴心压杆承载力没有影响的因素是下列中的哪一项。

( )A．计算长度B．初始偏心C．钢材种类D．约束条件4．在角焊逢连接中有两种形式的焊缝，即正面角焊缝（端焊缝）与侧面角焊缝（侧焊缝），下列哪一项的描述是正确的。

（）A．两种焊缝内应力状态相同B．端焊缝强度大于侧焊缝，但侧焊缝的塑性能力较好C．端焊缝应力状态复杂，故强度小于侧焊缝D．端焊缝强度小于侧焊缝，但端焊缝的塑性能力较好5．简支钢梁在不同荷载作用下最大弯矩相同，下列那种荷载作用下其整体稳定承载力是最大的。

（）A．均布荷载B．集中荷载作用在梁跨中C．集中荷载分别作用在梁跨1/3处D．集中荷载分别作用在跨中及梁1/4跨处6．螺栓的性能等级为“10.9”级，描述该螺栓材料性能时，下列中的哪一项是不正确的。

( ) A．螺栓材料的抗拉强度1040N/ mm2B．螺栓材料的屈服强度900N/mm2C．螺栓材料的屈服强度1040N/ mm2D．螺栓材料的屈强比为0.97、普通螺栓受拉连接，由于撬力的因素，一般情况下普通螺栓杆中实际产生的拉力与外拉力之间关系是下列选项中的哪一项。

（）A．大于外拉力B．小于外拉力C．等于外拉力D．不能确定8．随着钢材中含碳量的提高，正确描述其性能变化的是下列中哪一项。

（）A．强度提高而塑性和韧性下降；B．强度提高，塑性和韧性也同时提高C．强度降低塑性和韧性也同时降低；D．强度降低，而塑性和韧性提高C．螺栓群重心轴上D．连接构件受压边缘处10．某简支钢梁腹板加横向加劲肋，其目的用以防止梁腹板（）。

高温环境下钢材的力学性能探讨【摘要】概述了钢的高温力学性能，分析了各类影响因素之间的关系。

结果表明，高温变形时晶界强度的降低和晶界滑移的发生是产生高温脆性的根本原因。

【关键词】高温脆性;热塑性力学性能0.引言影响钢材力学性能的主要因素来自其化学成分、内部组织及晶粒度，轧钢生产工作者长期以来就期望在生产之前便可定量预报钢材的性能，并在不断地进行有关方面的研究。

含碳2％以下的铁碳合金称为钢。

炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。

炼钢过程实质上是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，燃烧生成CO气体逸出，其它Si、P、Mn等氧化后进入炉渣中。

S部分进入炼渣中，部分则生成SO2排出。

当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。

为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。

1.钢的高温力学性能概述众多研究结果表明，在钢的熔点附近至600℃温度区间，存在三个明显的脆性温度区域。

1区的脆性是由于晶界熔化所致；2区的脆J比是由于硫化物、氧化物在晶界析出，降低了晶界强度所致；3区则是由于沿原奥氏体晶界析出的先共析铁素体所致。

由于钢的化学成分、应变速率等条件的不同，三个脆性区不一定同时表现出来，第2脆性区有时并不出现。

钢的高温力学性能受很多因素的影响，如热履历、化学成分、应变速率、冷却速率、奥氏体晶粒度、析出物、动态再结晶等。

这些可变因素增加了研究、理解钢的高温力学性能的复杂性，同时也为钢的高温力学性能的改善提供了条件。

2.化学成分对钢材力学性能的影响钢中各种元素对高温延塑性的影响主要表现在以下几个方面：是否改变奥氏体向铁素体转变的温度和速率；是否形成析出物；是否偏聚在晶界，从而改变晶界的强度。

下面着重讨论C、S、P、N、Al、Ti等元素对钢的高温延塑性的影响。

2.1碳的影响当碳含量变化时，塑性槽的宽度和位置发生变化，但其深度不变。

浅谈各种因素对钢材性能的影响姓名：*****系别: *****班级：*****学号：*****指导老师：*****浅谈各种因素对钢材性能的影响摘要：随着我国国民经济的不断发展和科学技术的进步，钢结构具有的强度高、重量轻、良好的加工性能和焊接性能和很好的可重复使用性，使得钢结构在我国的应用范围也在不断扩大。

为了确保结构质量和安全，这些钢材应具有较高的强度、塑形和韧性，以及良好的加工性能。

因此，了解各种因素对钢材性能的影响就显得尤为重要。

关键词：化学成分冶金工艺冷加工热处理温度一、钢中常存元素对钢性能的影响钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响：1、碳（C）碳是钢中的主要元素，当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而延伸率下降，塑性、韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，抗拉强度提高减缓，以致于随含C量增加而降低。

随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），碳钢的耐腐蚀性降低，焊接性能和冷加工（冲压、拉拔）性能变坏。

2、锰（Mn）锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的，是钢中的有益元素，锰在碳钢中的含量一般为0.25-0.80%，在具有较高含Mn量的碳钢中，Mn含量可以达到1.2%。

锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，也可以和S结合形成MnS，从而在相当大程度上消除S的有害影响，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度。

钢中的Mn，除一部分形成夹杂物（硫化锰及锰的氧化物），其余部分溶于铁素体和渗碳体中。

锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。

Mn对碳钢的力学性能有良好影响，它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性，在Mn含量不高时，可稍提高或不降低钢的面缩率和冲击韧性，在碳钢的Mn含量范围内，每增加0.1%Mn，大约使热轧钢材的抗拉强度增加7.8-12.7兆牛/米2，使屈服点提高7.8-9.8兆牛/米2，伸长率减小0.4%。

钢结构基本原理题库选择题1、钢材的抗剪设计强度 v f 与f 有关，一般而言 v f =( A )。

A ：； B ：； C ：3f ； D ： 3f2. 规范对钢材的分组是根据钢材的（ D ）确定的。

A ： 钢种；B ：钢号；C ：横戴面积的大小；D ：厚度与直径3. 钢材在复杂应力状态下的屈服条件是由(D)等于单向拉伸时的屈服点决定的。

A ： 最大主拉应力； B ：最大剪应力 ； C ：最大主压应力； D ：极限强度折算应力4. 某构件发生了脆性破坏，经检查发现在破坏时构件内存在下列问题，但可以肯定其中（D ）对该破坏无直接影响。

A ： 钢材的屈服点过低；B ：构件的荷载增加速度过快 ；C ：存在冷加工硬化 ；D ：构件有构造原因引起的应力集中5. 应力集中愈严重，钢材也就变得愈脆，这是因为(B)A ：应力集中降低了材料的屈服点 ；B ：应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到约束 ；C ：应力集中处的应力比平均应力高 ；D ：应力集中降低了钢材的抗拉强度6. 某元素严重降低钢材的塑、韧性，特别是在温度较低时促使钢材变脆。

该元素是(B)。

A ：硫 ；B ：磷 ；C ：碳；D ：锰7. 最易产生脆性破坏的应力状态是(B)。

A ：单向压应力状态 ；B ：三向拉应力状态 ；C ：二向拉一向压的应力状态；D ：单向拉应力状态8. 进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按(A)A ：标准荷载计算 ；B ：设计荷载计算 ；C ：考虑动力系数的标准荷载计算 ；D ：考虑动力系数的设计荷载计算9．轴心受压杆件应该满足一定的刚度要求，即（C ）。

A ．n N f A ≤B ． N f Aϕ≤ C ． []λλ≤ D ． b b t t ⎡⎤≤⎢⎥⎣⎦ 10．格构式轴心压杆中的缀条应该按照（B ）计算。

A ．轴心受拉构件B ． 轴心受压构件C ． 受弯构件D ． 偏心受力构件11．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中，确定轴心受压构件的整体稳定系数的柱子曲线有（D ）条。

钢质量等级分类依据
钢质量等级是根据钢材的化学成分和力学性能等指标进行分类的。

常见的钢质量等级有Q235、Q345、Q420、Q460等。

其中，Q表
示钢材的强度等级，数字表示钢材的最小屈服强度，单位为MPa。

钢质量等级分类依据主要包括以下几个方面：
1.化学成分：钢材的化学成分是影响钢材性能的重要因素之一。

通常，钢材中的碳含量越高，强度越大，但同时也会降低韧性。

因此，在钢质量等级分类时，碳含量是一个重要的考虑因素。

2.力学性能：钢材的力学性能主要包括屈服强度、抗拉强度、延伸率等。

在钢质量等级分类中，屈服强度是一个比较重要的指标。

一般来说，屈服强度越高，钢材的强度越大，但韧性会降低。

3.生产工艺：钢材的生产工艺也会影响钢材的性能。

例如，热轧钢材的屈服强度往往比冷轧钢材高，但其韧性较差。

因此，在钢质量等级分类时，还需要考虑制造工艺的影响。

4.用途：不同用途的钢材要求不同的性能指标。

例如，建筑结构用钢要求强度高、韧性好，而汽车用钢要求韧性好、强度适中。

因此，在钢质量等级分类中，要根据不同用途的要求，制定相应的标准和等级。

钢材的质量等级分类标准是非常重要的，它可以帮助用户选择适合自己需求的钢材，同时也可以保证钢材的质量和性能符合标准要求，使钢材的使用更加安全可靠。

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绪论部分复习思考题0-1与其他材料结构相比,钢结构有何优缺点?1）建筑钢材强度高，塑性、韧性好。

２)钢结构的重量轻。

３)材质均匀和力学计算的假定比较符合。

４)钢结构制作简便，施工工期短。

５)钢结构密闭性较好。

６)钢结构耐腐蚀性差７)钢材耐热但不耐火。

８)钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂。

0-2钢结构的合理应用范围是什么？1）工业厂房。

2）大跨结构。

3）高耸结构。

4）多层和高层建筑。

5）承受振动荷载影响及地震作用的结构。

6）板壳结构。

7）其他特种结构。

8）可拆卸或移动的结构。

9）轻型钢结构。

10）和混凝土组合成的组合结构实训练习题0-1填空题1．钢结构具有建筑钢材强度高，塑性、韧性好２)钢结构的重量轻３)材质均匀和力学计算的假定比较符合４)钢结构制作简便，施工工期短５)钢结构密闭性较好６)钢结构耐腐蚀性差７)钢材耐热但不耐火８)钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂等特点。

0-2选择题1．钢结构更适合于建造大跨结构，这是由于（C）。

A.钢材具有良好的耐热性B.钢材具有良好的焊接性C.钢结构自重轻而承载力高D.钢结构的实际受力性能和力学计算结果最符合2．关于建筑结构钢材的特点，下列说法中错误的是（ C ）。

A.钢材具有良好的塑性，达到拉伸极限而破坏时，应变可达20％~30％B.钢材具有良好的焊接性能，采用焊接结构可以使钢结构的连接大为简化C.钢结构的耐腐蚀性很好，适合在各种恶劣环境中使用D.钢结构的耐热性很好，但耐火性能很差3．与混凝土结构相比，钢结构更适合于建造高层和大跨度房屋，因为（B）。

A．钢结构自重大、承载力较高B．钢结构自重轻、承载力较高C．钢结构自重大、承载力较低D．钢结构自重轻、承载力较低单元1建筑钢材复习思考题1-1影响钢材性能的因素有哪些？1)化学成分的影响2）轧制与冶金缺陷的影响3）钢材硬化的影响4）温度影响5）应力集中的影响反复荷载作用的影响1-2钢结构用钢材力学性能指标有哪几项? 承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？强度塑性韧性冷弯性能良好的工艺性能（包括冷加工、热加工和可焊性）承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服点和碳、硫、磷含量的合格保证。