影响钢材工作性能的因素
钢结构设计原理考试复习题及答案
1. 钢结构计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。
2. 钢结构具有轻质高强、材质均匀，韧性和塑性良好、装配程度高，施工周期短、密闭性好、耐热不耐火、易锈蚀。
等特点。
3. 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。
4. 影响钢材性能的主要因素有化学成分、钢材缺陷、冶炼，浇注，轧制、钢材硬化、温度、应力集中、残余应力、重复荷载作用5. 影响钢材疲劳的主要因素有应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）、应力循环次数6. 建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。
7. 钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接、螺栓连接。
8. 角焊缝的计算长度不得小于8，也不得小于40。
侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于60 。
9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏、螺栓弯曲破坏。
10. 高强度螺栓预拉力设计值与螺栓材质和螺栓有效面积有关。
11. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲12. 轴心受压构件的稳定系数 与残余应力、初弯曲和初偏心和长细比有关。
13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘、和增加侧向支承点。
14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。
15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比、的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。
一、问答题1钢结构具有哪些特点？1．钢结构具有的特点：钢材强度高，结构重量轻钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性钢结构装配化程度高，施工周期短钢材能制造密闭性要求较高的结构钢结构耐热，但不耐火钢结构易锈蚀，维护费用大。
2钢结构的合理应用范围是什么？重型厂房结构大跨度房屋的屋盖结构高层及多层建筑轻型钢结构塔桅结构板壳结构桥梁结构移动式结构3钢结构对材料性能有哪些要求？钢结构对材料性能的要求：较高的抗拉强度和屈服点较好的塑性、韧性及耐疲劳性能良好的加工性能4钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。
提高钢材检验质量的措施
提高钢材检验质量的措施摘要：钢材分为结构钢、工具钢、特殊钢、特殊钢等多种类型，广泛应用于建筑、船舶、汽车、航空等领域。
其质量与人民生命财产息息相关，这在一定程度上凸显了钢材质量检验的重要性。
检验部门应在了解影响钢材质量的常见因素的基础上，采用合理的方法进行质量检验，以确保钢材质量符合行业发展的要求。
关键词:钢铁；质量检查；冲击韧性；物理和化学检验一、钢材质量问题的影响因素(1)螺杆坯断裂钢筋常见于建筑工程的框架结构中，主要起支撑作用。
其质量与建筑工程的稳定性和安全性密切相关。
在生产过程中，主要通过正火和热轧成型。
钢坯断裂是钢铁生产中常见的质量问题。
通常情况下，横截面上会分布大量的颗粒状杂质，对钢材的强度产生不利影响，使其在使用中非常脆弱。
而当外力过大时，钢材裂纹会更加严重，杂质也会增多，从而形成断裂突破，长此以往必然导致断裂。
造成这个问题的主要原因是钢中的非金属杂质严重超标，导致钢的纯净度降低，钢发生脆性断裂。
或者建筑工人在建筑施工中对钢材的不合理使用也是造成钢材断裂的主要原因。
(2)角钢质量问题角钢主要用于桥梁工程、起重设备、横梁等建筑领域，属于碳素结构钢。
在使用过程中需要具有高强度和强焊接性。
目前很多企业由于生产设施不完善，容易出现轧制压缩比不足的问题，在一定程度上影响了角钢的质量。
此外，角钢厚度不均匀、原材料控制不当也是影响轧制精度的关键因素。
不合格的角钢一旦用于建筑领域，必然会对工程安全造成不利影响。
(3)窄带钢的质量问题窄带钢主要用于金属构件、焊管等领域，宽度一般小于600 mm，轧制后以轧制为主。
因为制造过程中主要采用热连轧法，成型后的边缘比较光滑，一般不会出现毛刺问题。
但由于生产工艺控制不当等因素，容易出现轧件桥头、钢带浪形等质量问题。
二、建筑钢材质量检验方法分析(1)理化检验理化检验法对钢材的质量检验可分为三个环节，即化学分析、仪器分析和在线分析。
根据我国质检部门采用的理化检验技术，相关技术处于仪器分析阶段。
钢材—含碳量对碳钢的组织和力学性能的影响
钢材—含碳量对碳钢的组织和力学性能的影响含碳量少，一般组织由铁素体和珠光体组成，淬火后多为板条马氏体；低碳钢韧性大，硬度低，耐磨性差含碳量高，组织一般由渗碳体跟珠光体组成，淬火后多为片状马氏体；高碳钢脆性大，硬度高，耐磨性好一般碳的含量越高硬度越大，韧性降低！以下是各种钢的特点的一些简介：1碳钢碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2％的铁碳合金。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。
碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。
按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(wc≤0.25％)，中碳钢(wc 0.25％一0.6％)和高碳钢(wc >O．6％)按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低) 。
一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低。
2碳素结构钢这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。
若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。
若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，’或“b”者为镇静钢。
例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。
通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。
Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
第二章钢结构的材料2
现象、疲劳现象等。 耐腐蚀性
钢材在潮湿或腐蚀性环境中工作，需要注 意防锈涂装。 时效
随着时间的增长，钢材的力学性能有所改 变称作时效。
23
疲劳
钢材在多次循环反复荷载作用下，即使 应力低于屈服点σs也可能发生破坏的现象 称疲劳破坏
持久强度
高温和长期荷载作用下，其屈服强度有
1.较高的抗拉强度σb和屈服点σs； 2.较好的塑性、韧性； 3.良好的工艺性能（冷、热加工，可焊性）； 4.对环境的良好适应性。
3
钢材性能的要求主要有： • 强度 • 塑性 • 韧性 • 冷弯性 • 耐久性 • 可焊性 • Z向伸缩率
4
强度 强度是材料受力时抵抗破坏的能力。说明钢
材强度性能的指标有弹性模量E、比例极限σp、 屈服点σs和抗拉强度σb（fu ）等。这些指标可 以根据钢材标准试件一次单向拉伸试验确定。
ε0 ε ε
0.15% 2.5%-3%
1)σs与σp相差很小； 2)超过 σs到屈服台阶终
止的变形约为2.5%-3%，足以满足考虑结 构的塑性变形发展的 要求。
14
（2）钢材在静载作用下：
强度计算以σs为依据; σb为结构的安全储备。
（3）断裂时变形约为弹性变形的200倍，在破坏前
产生明显可见的塑性
采用短试件l0/d=3, 屈服点同单向拉伸时的屈服点。 （三）受弯时的性能
同单向拉伸时的性能，屈服点也相差不多。
（四）受剪时的性能
抗剪强度可由折算应力计算公式得到：
fvfy y3
（ 23 ）G 79 103N m m 2
18
二、冲击韧性
衡量钢材在动力（冲击）荷载、复杂应 力作用下抗脆性破坏能力的指标，用断裂时吸 收的总能量（弹性和非弹性能）来表示。
建筑材料-钢材-钢材基本性能
3）疲劳破坏是在低应力状态下突然发
生的，所以危害极大，往往造成灾难性 的事故。
钢材疲劳曲线示意图
4）疲劳影响因素
疲劳受内部组织和表面质量双重那个影 响。
2.2.1.4 钢材的硬度
1）定义：
硬度是指钢材抵抗硬物体压入钢材的表面的能 力。是材料弹性、塑性、变形强化率、强度和 韧性等参数的综合指标。
布氏法
2.2.1.2 冲击韧性
4）影响冲击韧性的因素
硫、磷含量高，存在化学偏析，
含非金属夹杂物，焊接形成裂纹， 温度降低等，均会降低冲击韧性。
内部组织缺陷、冶金和轧制焊接
质量等关系大。
失效敏感性越大钢材，时效后冲
击韧性和强度降低迅速。
对于承受冲击荷载和振动荷载部
位的钢材，必须考虑冲击韧性。
冲击荷载 钢板 脆断 塑性变形
土木工程材料 第二章 建筑钢材
学习目标
通过本章的学习： （ 1）掌握钢材力学 性能的几个指标参 数：抗拉、冷弯、 冲击韧性、耐疲劳 和硬度等；
本章内容
2.1 建筑钢材基本知识 2.1.1 建筑钢材概述
2.1.2 钢的冶炼加工及其对钢
材质量的影响 2.1.3 钢的分类 2.1.4 钢材的加工 2.2 建筑钢材的主要技术性能 2.2.1 力学性能 2.2.2 工艺性能
长度与原来长度的百分比，伸长率 按试棒长度的不同分为：试棒的标 距等于5倍直径，短试棒求得的伸长 率，代号为 δ5 ；试棒的标距等于 10 倍直径，长试棒求得的伸长率，代 号为δ10。伸长率是钢材发生断裂时 所能承受的永久变形的能力。
l1 l0 1000 0 l0
δ——试件的伸长率，%； l0——拉伸前的标距长度； l1——拉断后的标距长度； l0——拉伸前的标距长度； l1——拉断后的标距长度。
钢结构_钢结构材料
6、应力集中和残余应力的影响； 7、复杂应力状态的影响：
在复杂受力情况下，按材力能量强度理论推导可用折算应力σ zs 来判 断其工作状态：三向应力： 2 2 2 2 2 2 ( ) 3 ( ) zs＝ x y z xy yz z x x y y z z x
σ
当σ zs<
fy时，弹性状态。 当σ zs≥ fy时，塑性状态。
双向应力： 2 2 2 σ zs＝ 3 x y x y x y
一般梁中，只有 x 和 ， 2 2 则σ zs＝ x 3 纯剪时， 0，则 zs＝ 3
2、型钢：
角钢： 等边 L100 × 8 不等边 L140 × 90 × 8 工字钢 ： Ⅰ20a、 Ⅰ20b 槽钢 ： [ 30a [ 25b 钢管： Φ102 × 5＝ Φ外径 × 壁厚
第六节
钢材的疲劳和疲劳强度
1、一般概念
1)、疲劳破坏的特点： a) 呈现脆性破坏特征 b) 破坏时，截面的应力低于钢材的抗拉强度，甚至低于 fy,破坏断口整齐。 2)、疲劳破坏：钢材在循环应力多次反复作用下裂纹生成， 扩展以致断裂的破坏现象。 3)、疲劳强度：构件在反复荷载作用下，经过一定次数的 循环后出现疲劳破坏时的最大应力。
综上所述： fy，fu,δ 被认为是承重钢结构对钢 材要求所必需的三项基本机械性能指标。 机械性能的六项指标：屈服点fy，抗拉强度fu， 伸长率 δ ，180°冷弯，常温及负温冲击韧性。
第三节 影响钢材力学性能的因素
1、化学成分的影响； 2、冶金和轧制过程的影响； 3、时效的影响； 4、冷作硬化的影响； 5、温度的影响； 6、应力集中和残余应力的影响； 7、复杂应力状态的影响。
钢结构简答题
1.摩擦型高强度螺栓工作机理是什么？答：依靠连接板件间的摩擦力来承受荷载，以板件间的摩擦力刚要被克服作为承载能力极限状态。
2.拉杆为什么要控制刚度？如何验算？拉杆允许长细比于什么有关？答：（1）防止由于长细比过大在运输、施工过程中产生较大的变形，同时因自重作用产生较大挠度，对承受动力荷载的构件还将产生较大的振幅（2）控制其长细比小于容许值。
（3）允许长细比与构件类型的重要性、承受荷载的性质和截面的类型有关。
3.建筑结构用钢材必须具备哪些特点？答：强度高、塑性好、冲击韧性好，具有良好的加工性能，对于焊接结构需要有良好的可焊性。
4.我国钢结构设计规范梁的整体稳定验算中为什么要引入等效弯矩系数？答：以承受纯弯曲的压弯构件作为依据，并取βmx=1.0，对其他压弯构件规范所取βmx值可称为等效弯矩系数，其他荷载形式等效于纯弯曲形式时引入的βmx值。
5.钢结构规范规定哪些情况下，可不验算梁的整体性？答：1.当梁上有铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连，能阻止梁受压翼缘的侧向位移；2.当梁在跨中设有中间侧向支承，使梁的整体性稳定性临界弯矩高于或接近于梁的屈服弯矩，此时在验算了梁的抗弯刚度后也就不需要验算梁的整体性；3.规范规定工字形截面（含H形钢）简支梁不需稳定性验算的最大长宽比的值；4.规范规定当箱形截面尺寸满足高宽比不大于6且长宽比不超过95时，不验算稳定性。
6.钢材有哪几项基本技术指标？各项指标可以来衡量钢材那些方面的性能？答：（1）屈服强度、抗拉强度、弹模、伸长率、断面收缩率、冷弯性能、冲击韧性及可焊性。
（2）屈服点反映强度指标；抗拉强度反映强度储备；弹模反映应力应变关系；伸长率、断面收缩率反映钢材塑性性能；冷弯试验评估钢材质量优劣；冲击韧性衡量钢材抵抗脆性破坏和动力荷载的能力，是强度和塑性的综合体现。
7.焊接残余应力对结构有什么影响？答：不影响构件静力强度；降低构件稳定承载力；降低结构的疲劳强度；降低结构的刚度；加速构件的脆性破坏；残余变形影响安装、正常使用。
简述钢材选用的原则
钢材选用原则
一、强度要求
钢材的强度是选择过程中的首要考虑因素。
高强度的钢材能够提供更好的结构性能，满足各种载荷和压力的要求。
在需要承受重物、压力或振动的场合，应优先选择高强度钢材。
二、韧性考虑
钢材的韧性是指其抵抗冲击和变形的能力。
在可能承受冲击、碰撞或低温的环境中，应选择具有较好韧性的钢材，以确保结构的稳定性和安全性。
三、耐腐蚀性
在潮湿、腐蚀性环境或海洋环境中，钢材的耐腐蚀性至关重要。
应选择具有抗腐蚀性能的钢材，以延长结构的使用寿命。
四、经济性
在满足性能要求的前提下，应尽量选择成本较低的钢材。
这可以通过合理规划材料用量、选择适当的钢材品种和规格来实现。
五、可加工性
钢材的可加工性对其制造和安装过程有重要影响。
应选择易于切割、成形和焊接的钢材，以降低制造和安装成本，提高工作效率。
六、采购与供应链
在选择钢材时，应考虑采购的便利性和供应链的稳定性。
选择知名品牌和可靠的供应商，确保材料的质量和供应的稳定性。
七、兼容性与连接方式
在选用钢材时，应考虑与其他材料的兼容性和连接方式。
根据结构的具体要求，选择适当的连接方式，如焊接、螺栓连接等，以确保结构的整体性和稳定性。
八、环境因素
在选用钢材时，还需考虑环境因素。
例如，对于需要抵抗高温和低温的环境，应选择具有相应耐温性能的钢材；对于需要抵抗腐蚀的环境，应选择具有较好耐腐蚀性能的钢材。
同时，还需要考虑材料的可回收性和环保性能，以实现可持续发展。
一级结构师专业辅导：钢结构的材料
钢结构的材料(⼀)钢材的主要机械性能指标钢结构在使⽤过程中要受到各种形式的作⽤，这就要求钢材必须具有抵抗各种作⽤⽽不产⽣过⼤变形和不会引起破坏的能⼒。
钢材在各种作⽤下所表现出的各种特征，如弹性、塑性、强度，称为钢材的机械性能。
钢材的主要机械性能指标有五项，即抗拉强度、伸长率、屈服强度，冷弯性能和冲击韧性，这都是通过试验得到的。
钢材的单向均匀受拉应⼒应变曲线提供了前三项机械性能指标。
抗拉强度(⽤符号f表⽰)是钢材的⼀项强度指标，它反映钢材受拉时所能承受的极限应⼒，是检验钢材质量的重要指标；当以钢材屈服强度作为静⼒强度计算依据时，抗拉强度成为结构的安全储备。
伸长率(⽤符号δ5或δ10表⽰)是衡量钢材在静荷载作⽤下塑性性能的指标。
屈服强度(也称屈服点，⽤符号fy表⽰)是钢结构设汁中静⼒强度计算的依据，它是衡量钢材的承载能⼒及确定钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值的⼀项重要指标。
通过冷弯试验得到对钢材性能要求的第四项指标——冷弯性能，它是衡量钢材的塑性性能和检验钢材质量优劣的⼀个综合指标、通过冲击试验得到对钢材性能要求的第五项指标——冲击韧性，它是衡量钢材抵抗可能因低温、应⼒集中、动⼒荷载作⽤⽽导致脆性断裂能⼒的⼀项指标。
满⾜冲击韧性的要求是个⽐较严格的指标，实际上只有经济承受较⼤、使⽤较频繁的动⼒荷载的结构，特别是焊接结构，才需要有冲击韧性的保证。
(⼆)影响钢材机械性能的主要因素钢结构有性质完全不同的两种破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。
塑性破坏的主要特征是具有较⼤的、明显可见的塑性变形，且仅在构件中的应⼒达到抗拉强度后才发⽣。
由于塑性破坏前有明显的预兆，能及时发现⽽采取补救措施，因此，实际上结构是极少发⽣塑性破坏的：脆性破坏的特征是破坏前的塑性变形很⼩，甚⾄没有塑性变形，构件截⾯上的平均应⼒⽐较低(低于屈服点)。
由于脆性破坏前⽆任何预兆，⽆法及时察觉予以补救，所以危险性极⼤。
讨论影响钢材机械性能的因素时，应特别注意导致钢材变脆的因素。
钢结构材料
结论
当某个部位出现多向同号应力场时，折算应力将小于
第 屈服强度，即很难进入塑性状态，此时材料处于脆性状
二 章
态，极易发生脆性破坏，设计时应尽量避免。
σ
钢
结 构
f
b y
的 材
fy
f
c y
料
(b)
(a) (c)
（a）—单向拉伸 （b）—双向拉伸 （c）—双向异号应力
0
ε
双向应力作用的应力-应变曲线
2.2.3、单轴反复应力作用下的工作性能—疲劳
实验条件：
第
试件的尺寸要符合国家标准，表面光滑，没有孔洞、刻
二 章
槽等缺陷。试件的标定长度取其直径的5或10倍。
荷载要分级逐次增加，直到试件破坏。
钢 结
试验温度要控制在室温20℃左右。
构
的 材
Lo
d
料
标准试件
应力-应变曲线：
第 二
章
B
钢
结 构 的
E
P
S
C
fu fy fP
D
材
料
O
E
碳素结构钢应力-应变曲线
结 趋于平缓， 故构件计算可不考虑；
构 的 材
负温或动载：应力集中往往是引起脆性破坏的根源， 设计应采取措施，并选优质钢材
料
2.4 钢材种类和规格
第
2.4.1、种类
二
按用途：结构钢、工具钢、特殊钢
章
按冶炼法：转炉钢、平炉钢、电炉钢
钢
按脱氧方法：沸腾钢（F）、半镇静钢（b）、镇静钢
结 构 的
（Z）、特殊镇静钢（TZ）。其中镇静钢、特殊镇静钢的 符号可以省略。
材
按成型方法：轧制（冷轧、热轧）、锻钢、铸钢
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影响钢材工作性能的因素
化学成分
钢材的主要化学成分是铁和少量的碳，另外还有一些合金元素和有害杂质元素，这些元素对钢材的性能影响很大。
组成元素对钢材性能的影响
碳
对钢材的强度.塑性.韧性和焊接性有决定性的影响，随
着碳含量的增加，钢材的抗拉强度和屈服强度增加，塑
性.冷弯性能和冲击韧性，特别是低温冲击韧性降低，
焊接性也变坏，所以钢材中的碳含量不能过高。
锰
是结构钢的合金元素，当含量不多是能显著提高钢的冷
脆性能.屈服强度和抗拉强度而又不过多地降低塑性和
冲击韧性，锰对脱钢中的有害元素的含量有作用，能减
除硫的有害作用，但过量时会使钢材变脆和塑性降低。
硅
因能使钢中纯铁体晶粒细小和均匀分布，是一种熔炼有
较好性能镇静钢的脱氧剂，适量的硅可以提高钢的强
度，而对钢的塑性.冷弯性能哈冲击韧性及焊接性无显
著不良影响，过量的硅会降低钢的塑性和冲击韧性，恶
化钢材的抗腐蚀性和焊接性。
硫
硫和铁化合成硫化铁，散布在纯铁体层中，当温度在
800-1200度时熔化而使钢材出现裂纹，称为“热脆”
现象，使钢的焊接性变坏，硫还能降低钢的塑性和冲击
韧性。
氧有害作用同硫，增加钢的脆性
磷使钢材在低温时韧性降低并容易产生脆性破坏，称为磷
“冷脆”现象，高温时也使钢的塑性变差。
作用类似于磷，能显著降低钢的塑性和冲击韧性并增大氮
其“冷脆”性
铝作为脱氧剂或合金化元素加入钢中，铝脱氧能力比硅、锰强得多。
铝在钢中的主要作用是细化晶粒、固定钢中的氮，从而显著提高钢的冲击韧性，降低冷脆倾向和时效倾向性。
如D级碳素结构钢要求钢中酸溶铝含量不小于0.015％，深冲压用冷轧薄钢板08～要求钢中酸溶铝含量为0.02％-0.07％。
铝还可提高钢的抗腐蚀性能，特别是与钼、铜、硅、铬等元素配合使用时，效果更好。
冶炼缺陷的影响
刚冶炼后因浇注方法不同可分为沸腾钢.半镇静钢.镇静钢和特殊镇静钢，钢材的冶炼缺陷越少质量越好，主要的冶炼缺陷有：偏折.非金属夹杂.裂纹和起层等。
缺陷类型
解释说明
偏折
钢材中的某些杂质元素分布不均匀即杂质元素集
中在某一部分，偏折将严重影响钢材的性能，特
别是硫磷等元素的偏折将会使钢材的塑性.冲击
韧性.冷弯性和引炉性变差
非金属杂质
如夹杂的硫化物.氧化物等对钢材的性能产生恶
劣的影响
裂缝和起层 在厚度方向分成多层但仍然相互连接而并未分离
叫分层，这些缺陷降低了钢材的冷弯性能和冲击
韧性，以及疲劳强度和抗脆断能力
热处理的作用
经过适当的热处理可显著提高钢材的强度并保持良好的塑性和韧性。
残余应力的影响
残余应力是由于钢材在加工过程中温度不均匀冷却产生的，是一种自相平衡的应力，它不影响构件的静力强度，但降低了构件的刚度和稳定性。
温度的影响
1.“蓝脆”现象一般在200度以内钢材的性能变化不大，但在250度左右钢材的抗拉强度有所提高，而塑性.冲击韧性变差，钢材变脆，钢材在此温度范围内破坏时常呈脆性破坏特征，成为“蓝脆”（表面氧化呈兰色）。
2.低温冷脆当温度从常温开始下降时，钢材的强度稍有提高，但脆性倾向变大，塑性和冲击韧性下降，当温度下降到某一数值时，钢材的冲击韧性突然显著下降，使钢材产生脆性端裂，该现象叫低温冷脆。
应力集中的影响
应力集中在荷载作用下截面突变处的某些部位将产生高峰应力，其余部位应力较低且分布不均匀（如图），这种现象为应力集中。
下图是带有不同槽口试件的静力拉伸试验的应力-应变曲线：。