钢材的腐蚀与防护

图8.6　布氏硬度测定示意图

3）硬度

钢材的硬度是指其表面抵抗硬物压入产生塑性变形的能力。测定钢材硬度的方法有布氏法、洛氏法和维氏法等，钢材常用布氏硬度和洛氏硬度表示。

布氏法的测定原理是利用直径为D的淬火钢球，以荷载P将其压入试件表面，经规定的持续时间后卸去荷载，即得直径为d的压痕，以压痕表面积A除荷载P，即得布氏硬度（HB）值（图8.6）。

洛氏法是根据压头压入试件的深度大小表示材料的硬度值。洛氏法压痕很小，一般可以判断机械零件的热处理效果。

4）疲劳强度

钢材在交变荷载反复作用下，应力在远小于抗拉强度的情况下突然破坏，这种破坏称为疲劳破坏。钢材的疲劳破坏指标用疲劳强度（或疲劳极限）来表示，它是指试件在交变应力下，在规定周期内不发生疲劳破坏的最大应力值，周期一般为200万次或400万次以上。

钢材的疲劳破坏是由拉应力引起。首先在局部开始形成微细裂纹，其后由于裂纹尖端处产生应力集中而使裂纹迅速扩展直至钢材断裂。因此，钢材的内部成分的偏析和夹杂物的多少以及最大应力处的表面光洁程度、加工损伤等，都是影响钢材疲劳强度的因素，并且钢材的抗拉强度越高，其疲劳强度也越高。

疲劳破坏经常突然发生，因而有很大的危险性，往往造成严重事故。在设计承受反复荷载且须进行疲劳验算的结构时，应当了解其所用钢材的疲劳强度。

8.2.2　钢材的工艺性能

钢材应具有良好的工艺性能，以满足施工工艺的要求。冷弯、冷拉、冷拔及焊接性能是建筑钢材的重要工艺性能。

1）冷弯性能

冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，也是建筑钢材的重要工艺性能。

钢材的冷弯性能是以试验时的弯曲角度（α）和弯心直径（d）为指标表示（图8.7）。钢材冷弯试验时，用直径（或厚度）为a的试件，选用弯心直径d＝na的弯头（n为自然数，其大小由试验标准来规定），弯曲到规定的角度（90°或180°）后，弯曲处若无裂纹、断裂及起层等现象，即认为冷弯试验合格。