钢筋性能包括工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指在加工制造过程中，钢材在一定的冷、热加工条件下表现出来的性能。工艺性能的好坏，决定了钢材在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，可焊性和冷弯性能是钢材应用的重要工艺性能。所谓使用性能是指在使用条件下，钢材所表现出来的性能，主要包括抗拉性能、塑性、韧性、抗冲击性能、耐疲劳性能及硬度等。建筑钢材常以屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性等性质作为评定牌号的依据。
1.抗拉性能
图2.3 低碳钢受拉的应力-应变图
抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性能。建筑钢材的抗拉性能可用低碳钢受拉时的应力-应变图来阐明，如图2.3所示，图中明显地分为以下四个阶段：
（1）弹性阶段（OA阶段）
OA阶段为弹性阶段。在OA阶段，随着荷载的增加，应力和应变成比例增加，如卸去荷载，试件将恢复原状，这种性质称为弹性。OA是一条直线，在此范围内的变形，称为弹性变形。与A点相对应的应力为弹性极限，用σp表示。此阶段的应力与应变成正比，二者的比值为一个常量，该比值即为弹性模量，用E表示。弹性模量反映了钢材的刚度，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。碳素结构钢的弹性模量为200～210 GPa，弹性极限为180～200 MPa。
（2）屈服阶段（AB阶段）
AB阶段为屈服阶段。当荷载增大，试件应力超过A时，应变增加的速度大于应力增长的速度，应力与应变不再成比例，开始产生塑性变形。图中B上点是这一阶段应力最高点，称为屈服上限，相对应的抗拉强度称为上屈服强度；B下点称为屈服下限，相对应的抗拉强度称为下屈服强度，用σs表示。由于B下比较稳定易测，故一般以B下点对应的应力作为屈服应力。钢材受力达上屈服点后，变形即迅速发展，钢材抵抗外力能力下降，发生“屈服”现象。故设计中一般以下屈服强度作为强度取值依据。碳素结构钢的下屈服强度σs应不小于235 MPa。
（3）强化阶段（BC阶段）
BC阶段为强化阶段。当荷载超过屈服点以后，由于试件内部组织结构发生变化，抵抗塑性变形能力又重新提高，故称为强化阶段。变形发展迅速，随着应力的提高而增加。对应于最高点C的应力，称为抗拉强度，用σb表示。σb=Fm/S0（Fm为C点时的荷载，S0为试件受力截面面积）。
抗拉强度虽然不能直接作为计算的依据，但屈服强度和抗拉强度的比值即屈强比，用σs/σb表示，在工程上很有意义。工程上使用的钢材，不仅希望具有高的屈服强度，还希望具有一定的屈强比。屈强比越小，钢材在受力超过屈服点时工作的可靠性越大，结构越安全，即防止结构破坏的潜力越大。但如果屈强比过小，则钢材有效利用率太低，造成浪费。常用碳素钢的屈强比为0.6～0.65，低合金结构钢为0.65～0.75，合金结构钢为0.84～0.86。
对于在外力作用下屈服现象不明显的硬钢，规定其产生残余变形为其初始长度L0的0.2%时的应力作为屈服强度，用σP0.2表示。
屈服强度和抗拉强度是钢材力学性质的主要检验指标。
（4）颈缩阶段（CD阶段）
CD阶段为颈缩阶段。当钢材强化达到最高点C后，材料抵抗变形能力明显下降，在试件薄弱处的截面将显著缩小，产生“颈缩现象”。由于试件断面急剧缩小，塑性变形迅速增加，拉力也就随之下降，最后发生断裂。将拉断后的试件与断裂处对接在一起，测得其断后标距长度L1。标距的伸长值与原始标距（L0）的百分比称为伸长率，用δ表示：(www.xing528.com)
δ=(L1-L0)/L0×100% (2.49)
用δ5和δ10表示L0=5d0和L0=10d0时的断后伸长率。其中，d0为试件的直径或厚度。伸长率δ越大，说明钢材塑性越好。伸长率δ和标距有关，对于同种钢材，δ5＞δ10。
伸长率反映了钢材塑性的大小，在工程上具有重要意义。塑性大，钢质软，结构塑性变形大，影响使用；塑性小，钢质硬脆，超载后易断裂破坏。塑性良好的钢材，偶尔超载，产生塑性变形，会使内部应力重新分布，不致由于应力集中而发生脆断。
2.冲击韧性
冲击韧性是指钢材在冲击荷载下抵抗破坏的能力。以刻槽的标准试件在冲击试验的摆锤冲击下，破坏后缺口处单位面积上所消耗的功来表示，符号αk，单位J/cm2。αk越大，冲断试件消耗的能量，或者说钢材断裂前吸收的能量越多，说明钢材的冲击韧性越好。
钢材的冲击韧性与钢的化学成分、冶炼与加工方式有关。一般来说，钢中的磷、硫含量高，夹杂物以及焊接中形成的微裂纹等都会降低冲击韧性。此外，钢材的冲击韧性还受温度和时间的影响。常温下，随温度降低，冲击韧性降低得很小，此时破坏的钢件断口呈韧性断裂状；当温度降至某一温度范围时，αk突然发生明显下降，钢材开始呈脆性断裂，这种性质称为冷脆性，发生冷脆性时的温度（范围）称为脆性临界温度（范围）。低于这一温度时，冲击韧性降低趋势又趋缓和，但此时αk值很小。在北方严寒地区选用钢材时，必须对钢材的冷脆性进行评定，此时选用的钢材的脆性临界温度应比环境最低温度低一些。由于脆性临界温度的测定工作复杂，规范中通常是根据气温条件规定-20℃或-40℃的负温冲击值指标。
3.硬度
硬度是在钢材表面局部体积内，抵抗其他较硬物体压入产生塑性变形的能力，是衡量钢材软硬程度的一个指标。通常与抗拉强度有一定的关系。
目前测定钢材硬度的方法很多，最常用的有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA，HRB，HRC）和维氏硬度（HV）等方法。
4.耐疲劳性
钢材承受交变荷载的反复作用时，可能在远低于屈服强度时发生破坏，这种破坏称为疲劳破坏。钢材疲劳破坏的指标即疲劳强度，或称疲劳极限。疲劳强度是试件在交变应力作用下，不发生疲劳破坏所能承受的最大应力。
钢材耐疲劳强度的大小与其内部组织、成分偏析及各种缺陷有关。同时，钢材表面质量、截面变化和受腐蚀程度等都会影响其耐疲劳性能。
5.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。冷弯是通过检验试件经规定的弯曲程度后，弯曲处外面及侧面有无裂纹、起层、鳞落和断裂等情况进行评定的。工程上，需在常温下把钢筋、钢板弯成要求的形状，因此要求钢材具有较好的冷弯性能。冷弯性能一般用弯曲角度α以及弯心直径d与钢材的厚度或直径a的比值来表示。弯曲角度越大，d与a的比值（d/a）越小，表明冷弯性能越好。
冷弯是钢材处于不利变形条件下的塑性，因此也是检验钢材塑性的一种方法，并与伸长率存在有机的联系，一般来说，钢材的伸长率越大，塑性越大，其冷弯性能也越好。但冷弯检验对钢材塑性的评定比拉伸试验更严格、更敏感。冷弯有助于暴露钢材的某些缺陷，如气孔、杂质和裂纹等。在焊接时，局部脆性及接头缺陷都可通过冷弯而发现，所以，钢材的冷弯不仅是评定塑性、加工性能的要求，也是评定焊接质量的重要指标之一。对于重要结构和弯曲成型的钢材，冷弯检验必须合格。
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