正确合理地选用钢材，是保证结构安全可靠和用材经济合理所必需的。重要的结构应采用质量较高的钢材。低温地区易产生钢材的冷脆。钢材的供货价格。确定钢材强度的主要因素是结构构件的布置情况和荷载的大小。若构件设计是由强度控制时，提高钢材的牌号可以获得较高的性价比；若构件设计是由稳定或者刚度条件控制时，提高钢材牌号的意义不大。确定钢材的质量等级时需要考虑前面提到的钢材选择时所要考虑的五个因素。......
2023-09-28
影响钢材性能的其他因素-钢结构工程施工
【摘要】：对特别重要的结构，为了评定时效对钢材性能的影响，可经人工时效后测定其冲击韧性。当温度达到250 ℃附近时，钢材的抗拉强度略有提高，而塑性和韧性均下降，此时加工有可能产生裂缝，因钢材表面氧化膜呈蓝色，故称为蓝脆现象。残余应力的存在易使钢材发生脆性破坏。
1.冷加工硬化
钢结构在弹性阶段卸载后，不产生残余变形，也不影响工作性能，但是在弹塑性阶段或塑性阶段卸载再重复加载时，其屈服点将提高，而塑性和韧性降低，这种现象称为冷加工硬化。
钢结构在加工过程中一般要经过辊压、冲孔、剪切、冷弯等工序，这些工序通常会使钢材产生很大的塑性变形。就强度而言，提高了钢材的屈服点，甚至抗拉强度，但是降低了塑性和韧性，增加了脆性破坏的危险，对直接承受动力荷载的构件尤其不利。
2.时效硬化
冶炼时留在纯铁体中少量的氮和碳的固熔体，随着时间的增长将逐渐析出，并形成自由的氮化物或碳化物微粒，约束纯铁体的塑性变形，从而使钢材的强度提高，塑性和韧性下降，这种现象称为时效硬化。
时效硬化的时间有长有短，可以从几天到几十年，但在材料经过塑性变形（约10%）后加热到250 ℃，可以使时效硬化加速发展，只需几个小时即可以完成，称为人工时效。对特别重要的结构，为了评定时效对钢材性能的影响，可经人工时效后测定其冲击韧性。
3.温度的影响
钢材在常温下工作性能变化不大，当温度升高至约100 ℃时，钢材的强度降低，塑性增大，但数值不大。当温度达到250 ℃附近时，钢材的抗拉强度略有提高，而塑性和韧性均下降，此时加工有可能产生裂缝，因钢材表面氧化膜呈蓝色，故称为蓝脆现象。当温度超过300 ℃以后，屈服点和极限强度明显下降，达到600 ℃时强度几乎为零。
当钢材温度从常温下降到一定值时，钢材的冲击韧性急剧降低，试件断口属脆性破坏，这种现象称为“冷脆现象”。
4.应力集中
钢结构中的构件，常因为构造而产生的空洞、槽口、凹角、裂缝、厚度变化、形状变化、内部缺陷等使一些区域产生局部高峰应力，称为应力集中现象。应力集中越严重，钢材塑性越差。
冲击韧性试验试件带有V 形缺口，就是为了使构件受荷时产生应力集中，由此测得的冲击韧性值就能反映材料对应力集中的敏感性，从而能够全面反映材料的综合品质。
5.残余应力
型钢和钢板热轧成材后，一般放置堆场自然冷却。在冷却过程中，其截面各部分散热速度不同可导致冷却不均匀。残余应力是钢材在冶炼、轧制、焊接、冷加工等过程中，由于不均匀的冷却、组织构造的变化而在钢材内部产生的不均匀应力。
钢材中残余应力的特点是应力在构件内部自相平衡，而与外力无关。残余应力的存在易使钢材发生脆性破坏。对钢材进行“退火”热处理，在一定程度上可以消除一些残余应力。
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