钢结构钢材原材料力学性能检测技术.docx

一、检测依据 钢结构钢材原材料拉伸、冷弯力学性能检测技术 《碳素结构钢》GB/T700-2006 《金属材料 室温拉伸试验方法》GB/T228-2002 《金属材料 弯曲试验方法》GB/T232-1999 二、技术要求 1. 拉伸试验 原理 试验系用拉力拉伸试样，一般拉至断裂，侧定材料的屈服强度Re（MPa）、抗拉强度 Rm （MPa）、 伸长率 A（%）。除非另有规定，试验一般在室温 10℃～35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为 23℃ 士 5℃。 伸长率 A：原始标距的伸长与原始标距(L0)之比的百分率。 应力：试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积(S0)之商。 屈服强度 Re：当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应 力点.应区分上屈服强度和下屈服强度。抗拉强度 Rm：相应最大力(Fm) 的应力。极限强度 ultimate strength 物体在外力作用下发生破坏时出现的最大应力，也可称为破坏强度或破坏应力。一般用标称应力来表示。根据应力种类的不同，可分为拉伸强度(σt)、压缩强度(σc)、剪切强度(σs) 等。 制样 S0试样的形状与尺寸取决于要被试验的金属产品的形状与尺寸。通常从产品、压制坯或铸锭切取样坯经机加工制成试样。但具有恒定横截面的产品(型材、棒材、线材等)和铸造试样(铸 铁和铸造非铁合金)可以不经机加工而进行试验。矩形横截面试样，推荐其宽厚比不超过 8:1。 S 0 试样原始标距与原始横截面积有 L k 0 关系者称为比例试样。国际上使用的比例系 数 k 的值为 5.65。原始标距应不小于 15mm。当试样横截面积太小，以致采用比例系数 k 为 5.65 的值不能符合这一最小标距要求时，可以采用较高的值〔优先采用 11.3 的值)或采用非比例试样。非比例试样其原始标距(L0)与其原始横截面积（S0）无关。 机加工的式样  图 1 图 1 为产品一部分的不经机加工试样 钢板、型钢试样试样图 一般要求试件宽度取25 地脚螺栓（圆钢）试样试样图 图 2 原始横截面积(S0)的侧定 S0=ab………(a、b 为试样截面的长宽) a 一般都去 25mm 4）原始标距(L0)的标记 应用小标记、细划线或细墨线标记原始标距，但不得用引起过早断裂的缺口作标记。对于比例试样，应将原始标距的计算值修约至最接近 5mm 的倍数，中间数值向较大一 方修约。原始标距的标记应准确到±1%。 如平行长度(Lc)比原始标距长许多，例如不经机加工的试样，可以标记一系列套叠的原 始标距。有时，可以在试样表面划一条平行于试样纵轴的线，并在此线上标记原始标距。 试验速率 应力速率取 10（N/mm2）·S-1 6)断后伸长率的测定 为了测定断后伸长率，应将试样断裂的部分仔细地配接在一起使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距。 e应使用分辨力优于 0.1 mm 的量具或测量装置测定断后标距(L0)，准确到±0.25mm。7）屈服强度（R ）的测定 e 图 图 3 力应 初始瞬时效应 延伸率 应力 应变曲线 ①从 A 到 B 的直线表示弹性区域内荷载与变形的关系，只要荷载不超过 B 点，当卸载后， 试样会恢复到原来的尺寸和形状，B 点的应力称为材料的弹性极限。 ②在 B 到 D 点阶段，卸载后试样无法恢复原始状态。在 C 点，塑性变形速率很快，以至于由塑性变形导致应力松弛率超过了材料的抵抗力，所以应变增加的同时，应力不再增加，反而下降，C 点称为屈服点。 ③在 D 点，曲线突然升高，表明材料已经加工硬化，必须增加荷载才能使材料继续变形。在 E 点前，材料的变形速率不断增加，E 点是材料的极限强度（拉伸试验时称为抗拉强度）。 ④断裂强度为何比极限强度低？ 材料的极限强度是以材料的初始截面面积定义的最高强度，因此，塑性材料在经过拉伸，颈缩后，材料的截面面积变小很多，断裂时荷载已经变得很低。当材料塑性的降低，材料的极限强度与断裂强度变得很接近。 屈服强度又称为屈服极限 ，是材料屈服的临界应力值。 对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）； 对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为 0.2%的永久形变）时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生颈缩，应变增大，使材料破坏，不能正常使用。 当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外， 还产生部分塑性变形。当应力达到B 点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点 的数值较为稳定，