建筑材料与构造复习讲义之建筑钢材(3)

　　3.耐疲劳性

　　在交变应力作用下的结构构件，钢材往往在应力远小于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示，它是指疲劳试验中试件在交变应力作用下，于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。设计承受反复荷载且须进行疲劳验算的结构时，应当了解所用钢材的疲劳极限。

　　测定疲劳极限时，应当根据结构使用条件确定采用的应力循环类型、应力比值(最小与最大应力之比，又称应力特征值)和周期基数。例如，测定钢筋的疲劳极限时，通常采用的是承受大小改变的拉应力循环;应力比值通常为0. 1-0. 8(非预应力筋)和0. 7-0. 85 (预应力筋) ;周期基数一般为200万次或400万次以上。

　　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。

　　4.硬度

　　钢材的硬度指其表面局部体积内，抵抗外物压人产生塑性变形的能力。 测定钢材硬度的方法常用布氏法和洛氏法。布氏法的测定原理，是利用直径为D(mm)的淬火钢球，以P(N)的荷载将其压入试件表面，经规定的持续时间后卸除荷载， 即得直径为d(mm)的压痕，以压痕表面积F(mm2 )除荷载P，所得的应力值即为试件的布氏硬度值HB，以数字表示，不带单位。

　　各类钢材的HB与抗拉强度σb之间有较好的相关关系。对于碳素钢，当HB<175 时， σb =3.6HB;当HB>175时，σb=3.5HB。根据这一关系，我们可以直接在钢结构上测出钢材的HB，并估算出该钢材的矶。

　　洛氏法根据压头压入试件的深度的大小表示材料的硬度值。洛氏法压痕很小，一般可用于判断机械零件的热处理效果。

　　(二)工艺性能

　　1.冷弯性能

　　冷弯性能，指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。冷弯部位产生不均匀塑性变形，这种变形在一定程度上比伸长率更能反映钢的内部组织状态、 内应力及杂质等缺陷。因此，可用冷弯的方法检验钢的焊接性能。 冷弯性能指标以试件被弯曲的角度(900、180°)及弯心直径d与试件厚度(或直径)α的 比值(d/α)来表示。

　　2.可焊性

　　指钢材是否适宜通常的焊接方法与工艺的性能。钢的可焊性主要受化学成分的影响。 当C>0. 3%，或含有较多S时，可焊性差。可焊性差的钢，要采取特殊焊接工艺来保证焊接质量。

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