在土木工程中，掌握钢材的性能是合理选用钢材的基础。钢的性能主要包括热性能（伸长性能、冲击硬度、疲劳硬度和强度等）和工艺性能（冷弯性能、焊接性能和热处理性能等）。
8.2.1 钢的热性能
1）伸长特性
延伸性能是建筑钢材的一项重要技术性能指标。屈服硬度、拉伸硬度和屈服等性能指标可以通过拉伸试验来测量。建筑用钢的延伸性能可以通过低碳钢在拉伸下的挠曲-应变图来说明（图8.1）。低碳钢从拉伸到扭转断裂分为4个阶段。
图8.1 低碳钢受拉变形-应变图
(1）弹性阶段
OA 是弹性阶段。在 OA 范围内，随着载荷的减小，应变与挠度成反比减小。如果去除载荷，试件将恢复原状，呈现弹性变形钢材的冷弯性能是指，A点对应的挠度即为弹性极限，用σp表示。在此范围内，挠度与应变之比为常数，称为弹性泊松比，用E表示，即E=σ/ε。弹性挠度反映钢材的挠度，即形成单位弹性应变所需的挠度量，是估算钢材在应力作用下结构变形的重要指标。弹性挠度E=(2.0～2.1）×.
常用的碳素结构钢Q235
(2）屈服阶段
AB 是屈服阶段。在AB曲线范围内，挠度与应变不成正比，开始形成塑性变形。应变减少率小于挠度减少率，钢抵抗外力的能力“屈服”。如果去掉拉力，试样上已经有不能去掉的塑性变形。图中B的上点为该阶段挠度的最低点，称为屈服上限，B的下点为屈服下限。因为在B下比较稳定，容易测量，所以通常以B下点对应的挠度作为屈服点钢材的冷弯性能是指，用σs表示。 Q235钢的屈服点σs应在以上。
钢材受力到屈服点后，变形迅速发展。虽然没有损坏，但已经不能满足使用要求。因此，在设计中通常以屈服点作为硬度值的依据。
(3）增强阶段
BC 是强化阶段。经过B点后，抗塑性变形能力再次提高，变形发展速度较快，随挠度的增大而增大。对应于最低点 C 的挠度称为伸长硬度，用 σb 表示。 Q235钢的延伸硬度σb应在以上。 ()
延伸硬度不能直接借用，但屈服点与延伸硬度的比值（即屈服强度比σs/σb）可以反映钢的安全可靠性及其借用率。屈服比越小，材料的安全可靠性越高，结构越安全。但是，如果屈服比过小，钢材的有效利用率就会过低，造成浪费。常用碳钢的屈服比为0.58～0.63，合金钢为0.65～0.75。
(4）颈部舞台
CD 是颈缩阶段。经过C点后，材料的变形迅速减小，而挠度反而增加。试样在扭断前，薄弱点断面明显缩小，形成“颈缩现象”，直至断裂。
通过拉伸试验，除了可以测量钢材的屈服硬度和延伸硬度等硬度指标外，还可以测量钢材的塑性。塑性表示钢材在外力作用下发生塑性变形而不发生损伤的能力，是钢材的重要指标。
图片8.2 扭转断裂前后的试样
扭曲断裂后的试样在断裂处对接在一起（图8.2），测量断裂后的标距（l1）。标距的延伸试样扭断后)长度与原始标距(l0）的比值称为模量(δ)。模量估算公式如下：
对于一般钢材拉伸试样，取l0=5d0或l0=10d0，对应的伸长率
比率分别记录为 δ5 和 δ10。对于同一钢种，δ5>δ10。
模量是衡量钢材塑性变形能力的重要指标。模量越大，钢的塑性越好。虽然结构是在钢的弹性范围内使用，但挠度可能会超过挠度集中的屈服点，此时形成一定的塑性变形，可以重新分配结构中的挠度，从而防止结构发生变形。被损坏了。
中不锈钢和高级不锈钢（硬钢）的挠曲-应变曲线与低碳钢不同，无明显屈服现象，屈服低，断裂时出现韧性破坏。挠度-应变曲线如图8.3。由于这类钢的屈服点无法测量，规范规定以成形时的挠度值0.2%残余变形作为名义屈服点，俗称条件屈服点，表示为由 σ0.2.
