钢材性能自学习题
1．承受动力荷载作用的钢结构，应选用 特点的钢材。
2．冷作硬化会改变钢材的性能，将使钢材的 提高， 降低。
3．钢材五项机械性能指标是 、 、 、 。
4．钢材中氧的含量过多，将使钢材出现 现象。
5．钢材含硫量过多，高温下会发生 ，含磷量过多，低温下会发生 。 6．时效硬化会改变钢材的性能，将使钢材的 提高， 降低。 7．钢材在250oC度附近有 提高 降低现象，称之为蓝脆现象。 8．钢材的冲击韧性值越大,表示钢材抵抗脆性断裂的能力越 。 9．钢材牌号Q235－BF,其中235表示 ,B表示 ,F表示 。
10．钢材的三脆是指 、 、 。 11.我国钢结构主要采用 、 两类钢材。
12．焊接结构选用焊条的原则是,计算焊缝金属强度宜与母材强度 。 13．钢材中含有C、P、N、S、O、Cu、Si、Mn、V等元素,其中 为有害 的杂质元素。
14．衡量钢材塑性性能的主要指标是 。 15．.结构的可靠指标β越大,其失效概率越 。
16．承重结构的钢材应具有 、 、 和 、 的合格保证,对焊接结构尚应具有 的合格保证;必要时尚应具有 的合格保证;对于重级工作制和起重量对于或大于50 t中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,应具有 的合格保证。
17．冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下 和 的综合指标。 18． 是判别钢材塑性变形能力和钢材质量的综合指标。 19．薄板的强度比厚板略 。
20. 钢结构计算是以钢材的 实验数据为依据。 21. 钢材的拉伸、压缩性能 （ 相同/不同）
22. 钢材的应力应变曲线可以划分为 、 、 和 四个阶段。
23.构件的残余应力是构件内部自相平衡的内应力，其分布和大小与 、 、 和 等因素有关。
24. 和 指标都可以衡量钢材的塑性。
25. 钢材的延性可以通过（ ）实验测定参数（ ）或（ ）来反映；钢材的塑性可以通过（ ）实验测定参数（ ）来反映；钢材的冷弯性能可以通过（ ）实验测定。钢材的疲劳强度可以通过（ ）实验测定。 26．钢材热加工工艺包括（ ） （ ）（ ）（ ）。
简答：
1. 钢材性能影响因素？
2．钢结构用钢材机械性能指标有哪几些？承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？
3．钢材两种破坏现象和后果是什么？
4．选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么？
5．什么叫做冲击韧性？什么情况下需要保证该项指标？
6．为什么薄钢板的强度比厚钢板的强度高(或钢材的强度按其厚度或直径分组)？
7．同一种钢材的伸长率指标为什么δ5>δ10
8．对于重要的受拉或受弯的焊接结构，需要具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、碳含量，冷弯试验的合格保证，为什么还需要具有常温冲击韧性的合格保证。
9．在选用钢材时应考虑哪些因素？
10．与其他建筑材料的结构相,钢结构有哪些特点？
11. 目前我国所采用的钢结构设计方法是什么？设计中需要考虑的主要因素有哪些？
12. 解释什么是“作用”、“作用效应”、“结构抗力”？结构是否安全用什么衡量？
判断改错题：
1. 退火、正火、淬火、回火为热加工的四种基本工艺；剪、冲、钻、刨则属于冷加工；冷
加工可以压合钢胚中的气孔、裂纹，但是会导致应力集中。（2分）
2. 钢材的设计强度由材料的极限抗拉强度决定。
3. 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用材料在断裂时对应的延伸率衡量。
4. 薄钢板的强度比厚钢板的强度高。
5.
承受动力荷载的钢结构，材料的（ ）指标最重要。
A 抗拉强度 C 韧性
B塑性 D 疲劳强度
参考资料：
钢是一种铁碳合金，人类采用钢结构的历史和炼铁、炼钢技术的发展是密不可分的。钢的源头是铁矿砂，即铁元素（Fe）在自然界中的存在形式，纯粹的铁在自然界中是不存在的，铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种，这些都是铁的氧化物，不同之处在于它们的氧化方式。铁矿砂先在熔炉内还原成铁（铣铁），再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢，废钢也可在炼钢炉熔炼再生。一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品，既所谓的钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还原，熔解成铣铁（炼铣），铣铁精炼成钢（炼钢），钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品，广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品。
一、钢的分类
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1、按品质分类
(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2) 优质钢（P、S均≤0.035%） (3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）
2、按化学成份分类
(1) 碳素钢： a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25～0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2) 合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5～10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
3、按成形方法分类：
(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。
4、按金相组织分类
(1) 退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。
(2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。 (3) 无相变或部分发生相变的
5、按用途分类
(1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。
(2) 结构钢 a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、
表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。b.弹簧钢 c.轴承钢
(3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
(4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。
(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
6、综合分类 (1) 普通钢
a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。 b.低合金结构钢
c.特定用途的普通结构钢
(2)优质钢（包括高级优质钢）
a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。
b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。
c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。
7、按冶炼方法分类
(1) 按炉种分 a.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。
b. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。
(2)按脱氧程度和浇注制度分 a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢
二、我国钢号表示方法的分类说明 1 、碳素结构钢
① 由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。
② 必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢；Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
③ 专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。
2、优质碳素结构钢
① 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含 量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ② 锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③ 沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。
3、碳素工具钢 ① 钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。
② 钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量0.8%。
③ 锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④ 高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”以示区别，例如“T8MnA”。
4、易切削钢
① 钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。
② 字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。
③ 锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。
5、合金结构钢
① 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ② 钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%??时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4??等。例如18Cr2Ni4WA.
③ 钢中的钒V、钛Ti、铝Al、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 ④ 高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。
⑤ 专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。
6、低合金高强度钢
① 钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。
② 对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”,压力容器的专用钢种为“16MnR”。
7、弹簧钢
弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。
8、滚动轴承钢
① 钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。
② 高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示。例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。
9、合金工具钢和高速工具钢
①合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量＜1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。