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常用钢材的牌号性能和用途作为一种重要的结构材料，钢材广泛应用于建筑、汽车、机械、船舶等领域。
钢材按其化学成分、热处理方式和性能特点不同，可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢、工具钢等多个类别。
下面将介绍一些常用的钢材牌号、性能和用途。
1.Q235钢：属于碳素结构钢，其主要特点是强度较高、塑性好。
常用于建筑、桥梁、汽车制造和船舶制造。
2.Q345钢：也属于碳素结构钢，具有较高的强度与韧性，广泛应用于建筑、桥梁、汽车制造以及石油管道等领域。
3.45钢：属于碳素结构钢，具有较高的强度和可焊性。
广泛应用于机械零件的制造，如轴、齿轮、刀具等。
4.20CrMo合金结构钢单向：属于合金结构钢，具有较高的强度与耐热性。
常用于制造高温高压设备和重载零部件。
5.40Cr合金结构钢单向：属于合金结构钢，具有较高的强度与硬度。
常用于制造中等负荷和中等速度的零件，如轴、齿轮。
6.304不锈钢：属于奥氏体不锈钢，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性。
广泛应用于制造化工设备、医疗器械和厨房用具等领域。
7.316不锈钢：属于奥氏体不锈钢，具有较高的耐腐蚀性和耐高温性。
常用于海洋设备、化学容器和制药设备等领域。
8.H13工具钢：属于冷冲击工具钢，具有优异的热强度和耐磨性。
常用于制造冲模、挤压模和塑料模具等。
9.M2工具钢：属于高速钢，具有耐热、耐磨的特性。
通常用于制造刀具、钻头和齿轮等。
以上介绍的钢材牌号、性能和用途只是其中的一小部分，钢材的种类繁多，可以根据具体应用领域和要求选择合适的材料。
在选择钢材时，需要考虑其强度、耐磨性、耐腐蚀性、可加工性等多个因素，并根据具体工程需求进行合理选择。
钢材的力学性能有哪些？
钢材的力学性能主要包括强度、塑性、韧性、韧度、屈服点、断裂点、抗拉强度、抗压强度、断裂应变等。
1. 强度：钢材的强度是指其承受应力的能力，反映材料的抗拉强度和抗压强度。
2. 塑性：指材料在拉伸或压缩时，其变形量与外力的大小成正比。
3. 韧性：指材料在拉伸或压缩时，其变形量与外力的大小成反比。
4. 韧度：指材料在拉伸或压缩时，其变形量与外力的大小成反比，但变形量不超过一定值。
5. 屈服点：指材料在拉伸或压缩时，外力达到一定值时，材料开始变形的应力。
6. 断裂点：指材料在拉伸或压缩时，外力达到一定值时，材料断裂的应力。
7. 抗拉强度：指材料在拉伸时，外力达到一定值时，材料不再变形的应力。
8. 抗压强度：指材料在压缩时，外力达到一定值时，材料不再变形的应力。
9. 断裂应变：指材料在拉伸或压缩时，外力达到一定值时，材料断裂的变形量。
钢材的物理力学性能和机械性能表钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等.单独作用下所显示的各种机械性能。
钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能；通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能；通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。
1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2)2.屈服强度(σ0.2)有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。
3.抗拉强度(σb)材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。
它表示钢材抵抗断裂的能力大小。
与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。
4.伸长率(δs)材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
5.屈强比(σs/σb)钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
6.硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
常用建筑钢材主要技术性能指标一、碳素结构钢碳素结构钢主要轧制成型材(圆、方、扁、工、槽、角等钢材)、异型型钢(轻轨、窗框钢、汽车轮轮辋钢等)和钢板，用于厂房、桥梁、船舶、建筑及工程结构。
这类钢材一般不需热处理即可直接使用。
碳素结构钢的力学、工艺性能及化学成分指标应符合表10-2、表10-3和表l0-4的规定。
表10-2 碳素结构钢的力学性能表10-3 碳素结构钢的冷弯性能注：B为试样宽度，a为钢材厚度(直径)。
表l0-4 碳素结构钢化学成分Q235A 0.14～0.30～0.30.050 0.045 F.b，ZB 0.12～0.30～0.045C ≤0.18 0.34～0.040 0.040 ZD ≤0.17 0.035 0.035 TZQ255 A 0.18～0.47～0.3 0.050 0.045 F.b.ZB 0.045Q75 0.28～0.50～O.35 0.050 0.045 Z二、常用建筑钢筋按生产工艺、性能和用途的不同，常用建筑钢筋可分为热轧光面圆钢筋、热轧带肋钢筋、低碳热轧网缸条钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋等。
1．热轧光向圆钢筋经热轧成型并自然冷却的成品为表面光圆的钢筋(见图10-1)，称为热轧光面圆钢筋。
按其供应方式又可分为热轧直条光圆钢筋(直径为8～20mm)和热轧圆盘条钢筋(直径为5.5～14mm)。
图10-1 光圆钢筋截面形态I级钢筋足用Q235号钢轧制而成，是低强度钢筋，蝮性好，伸长率大，便于弯折成型，焊接性好，广泛用于普通钢筋t昆凝土构件中。
圆钢盘条可用作中小型构件的受力筋或构造筋，还可加工成冷拔低碳钢丝及冷轧钢筋等。
(I)钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋的力学、工艺性能见表10-5，牌号及化学成分见表10-6。
表10-5 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋力学工艺性能表10-6 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋牌号及化学成分(2)低碳热轧圆盘条(GH701-97)盘条钢筋是成卷盘状供应的热轧钢筋。
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。
建筑钢材概述金属材料一般包括黑色金属和有色金属两大类。
在建筑工程中应用最多的钢材属于黑色金属。
建筑钢材包括钢结构用型钢（如钢板、型钢、钢管等）各钢筋混凝土用钢筋（如钢筋、钢丝等）。
钢材是在严格的技术控制条件下生产的，与非金属材料相比，具有品质均匀稳定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能。
钢材主要的缺点是易锈蚀、维护费用大、耐火性差、生产能耗大。
一、钢材的冶炼钢是由生铁冶炼而成。
生铁的冶炼过程是；将铁矿石、熔剂（石灰石）、燃料（焦炭）置于高炉中，约在1750℃高温下，石灰石志铁矿石中的硅、锰、硫、磷等经过化学反应，生成铁渣，浮于铁水表面。
铁渣和铁水分别从出渣口和出铁口排出，铁渣排出时用水急冷得水淬矿渣；排出生铁中含有碳、硫、磷、锰等杂质。
生铁又分为炼钢生铁（白口铁）和铸造生铁（灰口铁）。
生铁硬而脆、无塑性和韧性，不能焊接、锻造、轧制。
炼钢就是将生铁进行精练。
炼钢过程中，在提供足够氧气的条件下，通过炉内的高温氧化作用，部分碳被氧化成一氧化碳气体而逸出，其他杂质则形成氧化物进入炉渣中被除去，从而使碳的含量降低到一定的限度，同时把其他杂质的含量也降低到允许范围内。
所以，在理论上凡是含碳量在2%以下，含有害杂质较少的Fe-C合金都可称为钢。
根据炼钢设备的不同，常用的炼钢方法有空气转炉法、氧气转炉法、平炉法、电炉法。
二、钢材的分类钢材的品种繁多，分类方法很多，通常有按化学成分、质量、用途等几种分类方法。
钢的分类见表一，目前，在建筑工程中常用的钢种是普通碳素钢和普通低合金结构钢。
建筑钢材的主要技术性能钢材的技术性质主要包括力学性能（抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等）和工艺性能（冷弯和焊接）两个方面。
一、力学性能1.拉伸性能拉伸是建筑钢材的主要受力形式，所以拉伸性能是表示钢材性能和选用的钢材的重要指标。
将低碳钢（软钢）制成一定规格的试件，放在材料试验机上进行拉伸试验，可以绘出如图一所示的应力—应变关系曲线。
各种钢材的性能和用途!1.低碳钢：低碳钢含碳量较低，通常在0.05%-0.25%之间。
它具有良好的可塑性、焊接性和冷加工性能。
低碳钢常用于制造汽车构件、机械零件、建筑材料等。
2.中碳钢：中碳钢含碳量在0.25%-0.60%之间，具有中等强度和韧性。
中碳钢常用于制造汽车车身、齿轮、轴承等需要较高强度和韧性的零件。
3.高碳钢：高碳钢含碳量在0.60%-1.00%之间，具有良好的强度和硬度。
高碳钢常用于制造刀具、弹簧和球轴承等需要较高硬度和耐磨性的零件。
4.不锈钢：不锈钢具有较高的耐腐蚀性能和强度，主要由铁、铬、镍等元素组成。
不锈钢常用于制造厨具、化工设备、医疗器械等对耐腐蚀性要求较高的产品。
5.工具钢：工具钢具有良好的硬度、韧性和耐磨性，适用于制作各种切削工具和模具。
根据用途不同，工具钢可以分为冷工具钢、热工具钢和高速钢。
6.结构钢：结构钢是用于建筑和桥梁等大型结构的材料，具有良好的强度、可塑性和焊接性。
根据强度等级的不同，结构钢可以分为普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢和耐候钢等。
7.轴承钢：轴承钢具有良好的硬度、强度和耐磨性，适用于制造各种类型的轴承。
轴承钢通常采用合金化的方式来提高其硬度和磨损性能。
8.不锈耐热钢：不锈耐热钢具有较高的耐热性能，主要用于制造高温工作环境下的设备和构件，如炉具、热交换器等。
9.弹簧钢：弹簧钢需要具有较高的弹性和韧性，常用于制造各种类型的弹簧。
总结起来，钢材的性能和用途因其成分和热处理工艺的不同而异。
不同种类的钢材具有不同的力学性能、耐腐蚀性能和耐磨性能，适用于制造各种不同领域的产品。
在选择钢材时，需要根据具体的使用要求和环境条件，选择合适的钢材材料。
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。
屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6～0.65，低合金结构钢为0.65～0.75，合金结构钢为0.84～0.86。
伸长率是指金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比；断面收缩率是指金属试样拉断后，其缩颈处横截面面积的最大缩减量与原横截面面积的百分比。
伸长率和断面收缩率越大，钢材的塑性越好。
(2)冷弯性能。
冷弯性能是指钢材在常温下抵抗弯曲变形的能力，表示钢材在恶劣条件下的塑性。
钢材按规定的弯曲角度a和弯心直径d弯曲后，通过检查弯曲处的外面和侧面有无裂纹、起层或断裂等进行评定。
通过冷弯可以揭示钢材内部的应力、杂质等缺陷，还可用于钢材焊接质量的检验，能揭示焊件在受弯面的裂纹、杂质等缺陷。
(3)冲击韧性。
冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用而不破坏的能力。
工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳(J)。
钢材的冲击韧性是衡量钢材质量的一项指标，特别对经常承受荷载冲击作用的构件，如重量级的吊车梁等，要经过冲击韧性的鉴定。
冲击韧性越大，表明钢材的冲击韧性越好。
(4)硬度。
硬度是指金属抵抗硬物体压人其表面的能力，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标。
硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度。
最常用表示方法为布氏硬度，是用一定直径的球体（钢球或硬质合金球），以相应的试验力压人试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测表面压痕直径计算其硬度值。
(5)疲劳破坏。
钢材在交变应力作用下，应力在远低于静荷载抗拉强度的情况下突然破坏，甚至在低于静荷载屈服强度时即发生破坏，这种破坏称为疲劳破坏。
钢材疲劳破坏的应力指标用疲劳强度（或称疲劳极限）来表示，它是指试件在交变应力的作用下，不发生疲劳破坏的最大应力值。
一般把钢材承受交变荷载1×107周次时不发生破坏所能承受的最大应力作为疲劳强度。
设计承受交变荷载且需进行疲劳验算的结构时，应当了解所用钢材的疲劳强度。
2、钢的工艺性能
（1）、铸造性金属材料能用铸造方法获得合格铸件的能力称为铸造性.铸造性包括流动性、收缩性和偏析倾向等.流动性是指液态金属充满铸模的能力,流动性愈好,愈易铸造细薄精致的铸件,收缩性是指铸件凝固时体积收缩的程度,收缩愈小,铸件凝固时变形愈小.偏析是指化学成分不均匀,偏析愈严重,铸件各部位的性能愈不均匀,铸件的可靠性愈小.
（2）、切削加工性金属材料的切削加工性系指金属接受切削加工的能力,也是指金属经过加工而成为合乎要求的工件的难易程度.金乔江钢材告诉大家,通常可以用切削后工作表面的粗糙程度、切削速度和刀具磨损程度来评价金属的切削加工性.
（3）、焊接性焊接性是指金属在特定结构和工艺条件下通过常用焊接方法获得预期质量要求的焊接接头的性能.焊接性一般根据焊接时产生的裂纹敏感性和焊缝区力学性能
的变化来判断.
（4）、锻性锻性是材料在承受锤锻、轧制、拉拔、挤压等加工工艺是会改变形状而不产生裂纹的性能.它实际上是金属塑性好坏的一种表现,金属材料塑性越高,变形抗力就越小,则锻性就越好.锻性好坏主要决定于金属的化学成分、显微组织、变形温度、变形速度及应力状态等因素.
（5）、冲压性冲压性是指金属经过冲压变形而不发生裂纹等缺陷的性能.许多金属产品的制造都要经过冲压工艺,如汽车壳体、搪瓷制品坯料及锅、盆、盂、壶等日用品.为保证制品的质量和工艺的顺利进行,用于冲压的金属板、带等必须具有合格的冲压性能.
（6）、顶锻性顶锻性是指金属材料承受打铆、镦头等的顶锻变形的性能.金属的顶锻性,是用顶锻试验测定的.
（7）、冷弯性金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂的性能,称为冷弯性.出现裂纹前能承受的弯曲程度愈大,则材料的冷弯性能愈好. 8、热处理工艺性热处理是指金属或合金在固态范围内,通过一定的加热、保温和冷却方法,以改变金属或合金的内部组织,而得到所需性能的一种工艺操作.热处理工艺就是指金属经过热处理后其组织和性能改变的能力,包括淬硬性、淬透性、回火脆性等.
三、建筑钢材的力学性能
钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。
其中力学性能是钢材最重要的使用性能，包括拉伸性能、冲击性能、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。
（1）拉伸性能反映建筑钢材拉伸性能的指标，包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。
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）是评价钢材使用可靠性的一个参数。
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。
钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。
在工程应用中，钢材的塑性指标通常用伸长率表示。
伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力。
伸长率越大，说明钢材的塑性越大。
试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率。
对常用的热轧钢筋而言，还有一个最大力总伸长率的指标要求。
预应力混凝土用高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点，抗拉强度高，无明显的屈服阶段，伸长率小。
由于屈服现象不明显，不能测定屈服点，故常以发生残余变形为0.2%原标距长度时的应力作为屈服强度，称条件屈服强度，用σ0.2表示。
（2）冲击性能冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力。
钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响。
除此以外，钢的冲击性能受温度的影响较大，冲击性能随温度的下降而减小；当降到一定温度范围时，冲击稜急剧下降，从而可使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢的冷脆性，这时的温度称为脆性临界温度。
脆性临界温度的数值愈低，钢材的低温冲击性能愈好。
所以，在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较使用温度低的
钢材。
（3）疲劳性能受交变荷载反复作用时，钢材在应力远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。
疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。
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。
