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抗拉性能是建筑钢材的最重要性能之一。由抗拉试验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率是钢材抗拉性能的主要技术指标。
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土木工程材料
苏锋，杨海东化学工业出版社
ISBN 978-7-122-03379-6179 页
10 题15 条摘录
简介
本书详细说明了常用土木工程材料的基本性能及其在工程中的适用范围和质量要求，包括建筑钢材、胶凝材料、水泥混凝土及砂浆、砌筑材料、建筑塑料与有机黏合剂、木材等。书中结合最新的国家标准、规范，并适当反映了近年来国内外在土木工程材料方面的新技术、新产品，为学习土木工程专业的人员提供必要的基础知识，并为合理选用材料、降低工程成本，对材料进行改进提供一定的指导。本书可供土木工程设计、施工、监理和科研等相关人员阅读，也可作为土木工程相关专业师生的参考书。
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摘录 · 2.2 建筑钢材的主要力学性质（抗拉性能、硬度、冷弯性能、冲击韧度、耐疲劳性、钢材的强化）
共 15 条，以下展示前 10 条
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低碳钢拉伸过程大致可分为四个阶段：弹性变形阶段、屈服（流动）阶段、强化阶段、局部变形（颈缩）阶段。
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比例极限是应力与应变成正比的最大应力；弹性模量E表示产生单位应变时所需的应力，是反映材料对弹性变形抵抗能力的性能指标。虎克定律：σ=Eε。
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屈服点σs等于屈服载荷除以试件初始横截面面积。通常把下屈服点所对应的应力作为材料的屈服点。应力达屈服点时，材料将产生显著的塑性变形。强度极限（抗拉强度）σb等于试件拉断前所能承受的最大载荷除以初始横截面面积。
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伸长率δ表示试件在拉断以前所能进行的塑性变形的程度，是衡量材料塑性的指标。工程上通常把静载常温下伸长率大于5%的材料称为塑性材料，低碳钢是典型的塑性材料。
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硬度是指金属材料在表面局部体积内，抵抗硬物压入表面的能力，亦即材料表面抵抗塑性变形的能力。常用的硬度指标为布氏硬度和洛氏硬度。布氏硬度法比较准确，但压痕较大，不宜用于成品检验；洛氏硬度法压痕小，常用于判断工件的热处理效果。
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冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯试验不仅能检验材料承受规定弯曲变形能力的大小，还能显示其内部的冶金缺陷。相对于伸长率而言，冷弯是对钢材塑性更严格的检验，对焊接质量也是一种严格的检验。
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钢材的冲击韧度是用有刻槽的标准试件，在冲击试验机的一次摆锤冲击下，以破坏后缺口处单位面积上所消耗的功来表示，符号为αk。αk值越大，冲击韧度越好。对于经常受较大冲击荷载作用的结构，要选用αk值大的钢材。
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钢材在交变荷载的反复作用下，往往在最大应力远小于其抗拉强度时就发生破坏，这种现象称为钢材的疲劳破坏。一般把钢材承受交变荷载10⁶～10⁷次时不发生破坏的最大应力作为疲劳强度。疲劳破坏经常是突然发生的，因而具有很大的危险性。
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[10/15]含解释含记忆法
冷加工强化处理：将钢材在常温下进行冷加工（如冷拉、冷拔或冷轧），使之产生塑性变形，从而提高屈服强度，但钢材的塑性、韧性及弹性模量则会降低。冷拉后屈服强度可提高20%～30%，可节约钢材10%～20%。冷拔作用比纯冷拉更强烈，屈服强度可提高40%～60%，但塑性大大降低。
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题库 · 2.2 建筑钢材的主要力学性质（抗拉性能、硬度、冷弯性能、冲击韧度、耐疲劳性、钢材的强化）
共 10 道题目，点击题目查看答案与解析
【单选题】[1/10]
低碳钢受拉时的应力-应变曲线中，试件表面出现与轴线大致成45°的滑移线，发生在哪个阶段？（ ）
- A.
弹性变形阶段
- B.
屈服阶段
- C.
强化阶段
- D.
局部变形阶段
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【单选题】[2/10]
钢材的伸长率δ是衡量（ ）的指标。
- A.
材料强度
- B.
材料硬度
- C.
材料塑性
- D.
材料韧性
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【单选题】[3/10]
某低碳钢试件，标距长度 l₀ = 100mm，拉断后标距长度 l₁ = 125mm，则该试件的伸长率 δ =（ ）。
- A.
20%
- B.
25%
- C.
30%
- D.
15%
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【单选题】[4/10]
钢材的冷弯性能检验中，试件弯曲180°后，以（ ）为合格。
- A.
试件表面和侧面不出现裂纹和分层
- B.
试件弯曲角度不小于90°
- C.
试件不断裂
- D.
试件表面无锈蚀
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【单选题】[5/10]
钢材经冷拉后，其力学性能的变化为（ ）。
- A.
屈服强度提高，伸长率增大
- B.
屈服强度提高，伸长率降低
- C.
屈服强度降低，伸长率增大
- D.
屈服强度和伸长率均降低
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【单选题】[6/10]
钢材经冷加工及时效处理后，其应力-应变曲线会发生变化。下列关于这一变化过程的描述，正确的是（ ）。
- A.
冷拉后立即再拉伸，屈服强度提高到K点，但抗拉强度不变
- B.
冷拉后进行时效处理，屈服强度和抗拉强度均得到提高，但塑性和韧性相应降低
- C.
冷拉后立即再拉伸，屈服强度不变，抗拉强度提高
- D.
时效处理对钢材的屈服强度没有影响，仅提高抗拉强度
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【多选题】[7/10]
建筑钢材的主要力学性能包括（ ）。
- A.
抗拉性能
- B.
冷弯性能
- C.
冲击韧度
- D.
耐疲劳性
- E.
耐腐蚀性
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【多选题】[8/10]
下列关于钢材硬度试验方法的说法，正确的有（ ）。
- A.
布氏硬度法比较准确，但压痕较大，不宜用于成品检验
- B.
洛氏硬度法的压痕小，常用于判断工件的热处理效果
- C.
布氏硬度试验采用淬硬钢球或硬质合金球压入试件表面
- D.
洛氏硬度试验以压痕直径计算硬度值
- E.
布氏硬度值越大表示钢材越硬
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【多选题】[9/10]
下列关于热处理方法的描述，正确的有（ ）。
- A.
淬火是将钢材加热至723℃以上后迅速冷却，强度和硬度提高，塑性韧性降低
- B.
回火可消除淬火产生的内应力，回火温度越高，硬度下降越多，塑性和韧性恢复越好
- C.
退火是将钢材加热后缓慢冷却，能消除内应力、细化晶粒，使硬度降低、塑韧性提高
- D.
正火是将钢材加热后在空气中冷却，其强度硬度比退火高，塑性比退火小
- E.
化学热处理是利用化学元素向钢表层扩散，改变表面化学成分和性能
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【简答题】[10/10]
某钢材试件进行拉伸试验，初始横截面面积 A₀ = 80 mm²，拉断前最大荷载 F_b = 34,000 N，拉断后颈缩处最小横截面面积 A₁ = 32 mm²。请计算：
（1）该钢材的抗拉强度 σ_b；
（2）该钢材的截面收缩率 ψ；
（3）根据计算结果，判断该钢材的塑性好坏，并说明理由。
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