普通结构钢轧制、回火、加工及锻造分析显微镜

普通结构钢轧制、回火、加工及锻造分析显微镜
由于钢材的强度、硬度及耐腐蚀性(还有其他的特性)有相当大的差异，因此有上百种钢材的存在，而这些差异来自钢材生产过程的不同。此外钢材的加工和制作过程，例如轧制、回火、加工及锻造也能改变钢材的某些特性。实际上，只有包括密度(单位质量)、刚度(弹性模量)、热膨胀性及钢材的耐火性等几种特性保持不变，对于所有的钢材均为常数。    虽然在现实当中，建筑结构的大部分构件都是由少数几种标准的钢产品组成的，但是设计人员必须考虑钢材的许多可变特性，包括以下三点：    (1)硬度。影响切割、钻孔、刨平和其他工序的难易程度。    (2)可焊性。    (3)抗锈蚀的能力。虽然钢材的抗锈蚀能力低，但如果将不同的材料添加到钢材里，则会提高钢材抗锈蚀能力，如不锈钢和所谓的锈蚀非常缓慢的锈蚀钢。    钢材的结构特性    包括强度、刚度、延性和脆性在内的钢材基本结构特性可以通过荷载试验来说明。表示普通结构钢的曲线1解释了结构钢的许多重要特性之一：塑性变形。对于这些钢材，有两个应力值是很重要的，即屈服极限和极限强度。    一般而言，屈服极限越高，延性越小。延性是钢材第一次屈服和应变硬化之间塑性变形与屈服点弹性变形的比值。曲线2表示随着屈服强度的增加对钢材的影响效应，当屈服强度接近普通钢材屈服点的3倍时，屈服现象的最终影响可忽略不计。    由于钢材价格比较高，钢结构通常由较薄的构件组成。有些非常坚固的钢结构只用薄钢板或拉制钢丝制成。例如桥梁的钢索就是由金属丝制成的。300000psi的屈服点几乎不存在，而且金属丝就像玻璃棍一样脆。    在此情况下，极限强度是由屈曲确定的，而不是由材料的应力极限确定的。由于屈曲是刚度(弹性模量)的函数，而所有钢材都具有相同的刚度，因此在很多时候设计人员不能有效地使用超高强度钢材。实际上，最常用的钢材等级对于大多数典型的建筑结构是最适用的。