1.力学性能

钢材的力学性能又叫机械性能，它是钢材最重要的使用性能。建筑钢材主要承受拉、压、弯曲、冲击等外力的作用，在这些力的作用下，既要求钢材有一定的强度和硬度，也要求钢材有一定的塑性和韧性。

（1）强度

测定钢材强度的主要方法是拉伸试验。在钢材受拉产生应力的同时，相应产生应变，应力和应变的关系反映钢材的主要力学特征。建筑钢材的强度指标主要有弹性极限、屈服强度、抗拉强度（极限强度）和钢材承受交变荷载作用下的疲劳强度，其中最重要的强度指标是屈服强度和抗拉强度。在结构设计中，要求构件在弹性范围内工作，即使少量的塑性变形也应避免，所以规定以钢材的屈服强度作为设计应力的依据。抗拉强度在结构设计中不能直接使用，但抗拉强度是钢材抵抗断裂破坏能力的一个主要指标。另外，屈服强度和抗拉强度的比值（简称屈强比）具有重要意义。屈强比越小，则结构构件的可靠性越大，越安全，越不易因结构局部突然超载而发生破坏。但屈强比过小则用钢量多，不经济，不能充分发挥钢材的强度水平。一般屈强比为0.60～0.75。

（2）弹性模量

钢材在受拉力之初，应力和应变的变化关系成正比，其比值为常数，这个常数叫作弹性模量。弹性模量反映了钢材抵抗弹性变形的能力，即材料的刚度，它是钢材在静力荷载作用下计算结构变形的一个主要指标。弹性模量越大，抵抗弹性变形的能力越强。在一定荷载作用下，弹性模量越大，材料的弹性变形越小。土木工程中常用的碳素结构钢Q235的弹性模量为（2.0～2.1）×105 MPa。

（3）塑性

塑性表示钢材在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。衡量钢材塑性的指标为伸长率和断面收缩率，钢材受力发生塑性变形后，伸长率和断面收缩率越大，表明钢材塑性越好。钢材在塑性破坏前有明显的变形且变形持续时间长，便于结构或构件进行维修和补救。

（4）冲击韧性

冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。冲击韧性用冲击韧性值的大小衡量。冲击韧性值越大，表明钢材在断裂时所吸收的能量越多，则冲击韧性越好。此外，钢材的冲击韧性受温度的影响较大，冲击韧性随温度的下降而减小，当降到一定温度时其值急剧下降，从而使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢材的冷脆性。所以，在低温下使用的钢材，特别是承受动荷载的重要结构，必须要检验其低温下的冲击韧性。

此外，硬度是衡量钢材软硬程度的一个指标，它指钢材表面局部体积内抵抗变形或破裂的能力，也指抵抗其他更硬的物体压入钢材表面的能力。测定钢材硬度的方法有布氏法（HB）和洛氏法（HRQ），较常用的是布氏法。(www.daowen.com)

2.工艺性能

钢材的工艺性能是指钢材在各种加工过程中所表现的性能。

（1）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，是建筑钢材的重要工艺性能。通过冷弯试验可以检验钢材处于不利的弯曲变形下的塑性，并能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。

（2）焊接性能

焊接是通过局部加热使钢材达到塑性或熔融状态，从而将钢材连接成钢构件的过程。钢材在焊接过程中，由于局部高温的作用，会在焊缝及其附近形成过热区，使内部晶体结构发生变化，容易在焊缝周围产生硬脆倾向，降低焊件质量。焊接性能良好的钢材，焊接后的焊头牢固，硬脆倾向小，仍能保持与原有钢材相近的性质。

（3）钢材的冷加工和热加工

①钢材的冷加工是将钢材于常温下进行冷拉、冷拔、冷轧，使其产生塑性变形，从而提高强度、节约钢材，称为钢材的冷加工强化。钢材经冷加工后，屈服强度提高，塑性、韧性和弹性模量则降低。

②钢材的热处理是将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得需要的性能的一种工艺过程。热处理的方法有正火、退火、淬火和回火。