鋼材的技術(shù)性質(zhì)主要包括力學(xué)性能和工藝性能兩個方面�！�

　　抗拉性能

　　抗拉性能是鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。根據(jù)低碳鋼受拉時的應(yīng)力－應(yīng)變曲線，可了解到抗拉性能的下列特征指標(biāo)。1．屈服強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度是鋼材開始喪失對變形的抵抗能力，并開始產(chǎn)生大量塑性變形時所對應(yīng)的應(yīng)力。在屈服階段，鋸齒形的最高點所對應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服上限；鋸齒形的最低點所對應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服下限。屈服上限與試驗過程中的許多因素有關(guān)。屈服下限比較穩(wěn)定，容易測試，所以規(guī)范規(guī)定以屈服下限的應(yīng)力值作為鋼材的屈服強(qiáng)度，用 表示。中碳鋼和高碳鋼沒有明顯的屈服現(xiàn)象，規(guī)范規(guī)定以0.2%殘余變形所對應(yīng)的應(yīng)力值作為名義屈服強(qiáng)度。

　　低碳鋼受拉時的應(yīng)力一應(yīng)變曲線屈服強(qiáng)度對鋼材使用意義重大，一方面，當(dāng)構(gòu)件的實際應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度時，將產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形；另一方面，當(dāng)應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度時，受力較高部位的應(yīng)力不再提高，而自動將荷載重新分配給某些應(yīng)力較低部位。因此，屈服強(qiáng)度是確定容許應(yīng)力的主要依據(jù)。2．抗拉強(qiáng)度（強(qiáng)度極限）�？估瓘�(qiáng)度是鋼材所能承受的最大拉應(yīng)力，即當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限時，鋼材完全喪失了對變形的抵抗能力而斷裂�？估瓘�(qiáng)度用 表示�？估瓘�(qiáng)度雖然不能直接作為計算依據(jù)，但屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值，即“屈強(qiáng)比”（ / ）對工程應(yīng)用有較大意義。屈強(qiáng)比愈小，反映鋼材在應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度工作時的可靠性愈大，即延緩結(jié)構(gòu)損壞過程的潛力愈大，因而結(jié)構(gòu)愈安全。但屈強(qiáng)比過小時，鋼材強(qiáng)度的有效利用率低，造成浪費。常用碳素鋼的屈強(qiáng)比為0.58～0.63，合金鋼的屈強(qiáng)比為0.65～0.75.3．伸長率。伸長率反映鋼材拉伸斷裂時所能承受的塑性變形能力，是衡量鋼材塑性的重要技術(shù)指標(biāo)。伸長率是以試件拉斷后標(biāo)距長度的增量與原標(biāo)距長度之比的百分率來表示�！　�

　　式中：L1――試件拉斷后標(biāo)距部分的長度（mm）；L0――試件的原標(biāo)距長度（mm）；n――長或短試件的標(biāo)志，長試件n=10，短試件n=5.鋼材拉伸時塑性變形在試件標(biāo)距內(nèi)的分布是不均勻的，頸縮處的伸長較大，故試件原始標(biāo)距（L0）與直徑（d0）之比愈大，頸縮處的伸長值在總伸長值中所占比例愈小，計算所得伸長率也愈小。通常鋼材拉伸試件取L0=5d，或L0=10d，其伸長率分別以 和 表示。對于相同鋼材， 大于 .　　通常，鋼材是在彈性范圍內(nèi)使用的，但在應(yīng)力集中處，其應(yīng)力可能超過屈服強(qiáng)度，此時產(chǎn)生一定的塑性變形，可使結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力產(chǎn)生重分布，從而使結(jié)構(gòu)免遭破壞。二、冷彎性能　　冷彎性能是鋼材在常溫條件下，承受彎曲變形的能力，是反映鋼材缺陷的一種重要工藝性能。鋼材的冷彎性能以試驗時的彎曲角度和彎心直徑作為指標(biāo)來表示。鋼材冷彎時彎曲角度愈大，彎心直徑愈小，則表示對冷彎性能的要求愈高。試件彎曲處若無裂紋、斷裂及起層等現(xiàn)象，則認(rèn)為其冷彎性能合格。鋼材的冷彎性能與伸長率一樣，也是反映鋼材在靜荷載作用下的塑性，而且冷彎是在更苛刻的條件下對鋼材塑性的嚴(yán)格檢驗，它能反映鋼材內(nèi)部組織是否均勻、是否存在內(nèi)應(yīng)力及夾雜物等缺陷。在工程中，冷彎試驗還被用作對鋼材焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗的一種手段。　　

　　沖擊韌性　　

　　沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。鋼材的沖擊韌性用試件沖斷時單位面積上所吸收的能量來表示�！�

　　式中： ――沖擊韌性（J/c㎡）；W――試件沖斷時所吸收的沖擊能（J）；A――試件槽口處最小橫截面積（c㎡）。影響鋼材沖擊韌性的主要因素有：化學(xué)成分、冶煉質(zhì)量、冷作及時效、環(huán)境溫度等。鋼材的沖擊韌性隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是：開始沖擊韌性隨溫度的降低而緩慢下降，但當(dāng)溫度降至一定的范圍（狹窄的溫度區(qū)間）時，鋼材的沖擊韌性驟然下降很多而呈脆性，即冷脆性，這時的溫度稱為脆性轉(zhuǎn)變溫度，見圖6-2.脆性轉(zhuǎn)變溫度越低，表明鋼材的低溫沖擊韌性越好。為此，在負(fù)溫下使用的結(jié)構(gòu)，設(shè)計時必須考慮鋼材的冷脆性，應(yīng)選用脆性轉(zhuǎn)變溫度低于最低使用溫度的鋼材，并滿足規(guī)范規(guī)定的-20℃或-40℃條件下沖擊韌性指標(biāo)的要求。

　　鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度硬度

　　硬度是指鋼材抵抗硬物壓入表面的能力。硬度值與鋼材的力學(xué)性能之間有著一定的相關(guān)性。我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)測定金屬硬度的方法有：布氏硬度法、洛氏硬度法和維氏硬度法等三種。常用的硬度指標(biāo)為布氏硬度和洛氏硬度。1．布氏硬度　　布氏硬度試驗是按規(guī)定選擇一個直徑為D（mm）的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球，以一定荷載P（N）將其壓入試件表面，持續(xù)至規(guī)定時間后卸去荷載，測定試件表面上的壓痕直徑d（mm），根據(jù)計算或查表確定單位面積上所承受的平均應(yīng)力值，其值作為硬度指標(biāo)（無量綱），稱為布氏硬度，代號為HB.布氏硬度法比較準(zhǔn)確，但壓痕較大，不宜用于成品檢驗。（二）洛氏硬度試驗是將金剛石圓錐體或鋼球等壓頭，按一定試驗力壓入試件表面，以壓頭壓入試件的深度來表示硬度值