在交变应力作用下的结构构件，钢材往往在应力远小于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示，它是指疲劳试验中试件在交变应力作用下，于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。设计承受反复荷载且需进行疲劳验算的结构时，应当了解所用钢材的疲劳极限。
钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，―般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。由于疲劳裂纹是在应力集中处形成和发展的，故钢材的疲劳极限不仅与其后部组织有关，也和表面质量有关。如钢筋焊接接头的卷边和表面微小的腐蚀缺陷，都可使疲劳极限显著降低。
（4） 硬度
硬度是指钢材表面局部体积内抵抗变形或者抵抗破裂的能力，利用硬度与抗拉强度之间比较固定的关系，可以通过测定硬度值来推知钢材的抗拉强度，硬度的测定方法很多，常用的有布氏法和洛氏法。布氏法是在布氏硬度试验机上测定，也就是把直径为
D的淬火硬钢球，在一定的荷载作用下压入被测钢件光滑的表面，持续一定的时间之后卸去荷载，测量被压钢件表面上的压痕直径d，所加的荷载与压痕面积A之比，就是布氏硬度了，用HB表示。布氏法试验简便，操作方便迅速，数据稳定准确，属于无损检验。当压痕直径d在0.25-0.60D的范围之内的时候，测得硬度值比较准确，为此，测定之前要估计它的硬度范围，根据试件厚度按照规定选择钢球直径、荷载以及加荷持续时间。受到淬火钢球硬度的限制，布氏法只能测定HB小于450的钢件，布氏硬度HB与抗拉强度之间有如下的近似关系： 当HB小于175的时候，抗拉强度约为0.36HB；
当175＜HB＜450的时候，抗拉强度约为0.35HB。
（5） 应力松弛
在高温条件下受力的钢构件，若保持其总变形不变，可发生构件中的应力随时间的延长自行降低的现象，成为应力松弛。发生原因一般认为是金属在高温下由于晶界的
扩散和晶粒内部缺陷的变化，是弹性变形逐步转变为塑性变形，从而使应力不断降低。应力松弛对消除集中应力有利，但将造成预应力钢筋混凝土中钢丝的预应力损失。在预应力钢筋混凝土结构设计和施工中，必须考虑这一因素。 3.1.2工艺性能
工艺性能表现钢材在各种加工过程中的行为。良好的工艺性能是钢制品和构件的质量保证，也关系到成品率的提高和成本的降低。
3.1.2.1可焊性
一般是指钢在某种焊接方法下得到的优质焊接接头的能力，常把钢在焊接缝区产生脆性的倾向作为衡量钢的可焊性的主要指标。钢的可焊性是相对的，它主要决定于钢的化学成分。一般碳钢以含碳量，合金钢以含碳量或含碳量Ch％估价钢的可焊性。 3.1.2.2冷弯性能
钢材的冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯试验的指标：弯心直径d与试件厚度（直径）a的比值d/a；弯
曲角度（90°或180°）；试样弯曲外表面无肉眼可见裂纹则冷弯合格。弯曲角度越大，弯心直径对试件厚度（直径）比值越小，则表示钢材的冷弯性能越好。 3.2钢材性能的主要影响因素
3.2.1钢的化学成分及其对钢材性能的影响
钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响：
（1）碳（C）
碳是钢中的主要元素，当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而延伸率下降，塑性、韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，抗拉强度提高减缓，以致于随含C量增加而降低。随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），碳钢的耐腐蚀性降低，焊接性能和冷加工（冲压、拉拔）性能变坏。
（2）锰（Mn）
锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的，是钢中的有益元素，锰在碳钢中的含量一般为0.25-0.80%，在具有较高含Mn量的碳钢中，Mn含量可以达到1.2%。锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，也可以和S结合形成MnS，从而在相当大程度上消除S的有害影响，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度。钢中的Mn，除一部分形成夹杂物（硫化锰及锰的氧化物），其余部分溶于铁素体和渗碳体中。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。
Mn对碳钢的力学性能有良好影响，它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性，在Mn含量不高时，可稍提高或不降低钢的面缩率和冲击韧性，在碳钢的Mn含量范围内，每增加0.1%Mn，大约使热轧钢材的抗拉强度增加7.8-12.7兆牛/米2，使屈服点提高7.8-9.8兆牛/米2，伸长率减小0.4%。
（3）硅（Si） 硅是一种脱氧剂，脱氧作用比Mn还强，在钢中的含量≤0.50%。Si能增大钢液的流