低碳鋼冷作硬化在什麼階段

1. 低碳鋼的冷作硬化名詞解釋

鋼材在常溫或再結晶溫度以下的加工產生強烈的塑性變形，使晶格扭曲、畸變，晶粒產生剪切、滑移，晶粒被拉長，這些都會使表面層金屬的硬度增加，減少表面層金屬變形的塑性，稱為冷作硬化。金屬在冷態塑性變形中，使金屬的強化指標，如屈服點、硬度等提高，塑形指標如伸長率降低的現象稱為冷作硬化。

2. 鋼材的冷作硬化時效

冷作硬化就是通過冷加工而使零件表面產生的表面應力，使零件的表面內比加工前的表面硬度耐磨性等容有所提高。
冷拉時效一般指普通的鋼材在常溫下施加機械拉應力，這樣零件內部會產生軸向的內應力，對於零件在使用過程中軸向的強度大大加強，但是在冷拉的時候不要超過材料本身的屈服強度，超過了等於就是把它拉壞了，把零件冷拉之後理論上講它會有慢慢恢復到它原來形狀的內應力，在恢復到原狀之前它 的強度大於冷拉之前，所以叫冷拉時效。

3. 冷作硬化的冷作硬化的力學現象

普通彈性材料（例如低碳鋼）在拉伸實驗中會經歷4個階段：彈性形變、屈服階段、強化階段、破壞直至斷裂
彈性形變：即材料所受拉力在彈性極限之內，拉力與材料伸長成正比（胡克定律）。當外力撤去之後，材料會恢復原來的長度。
屈服階段：在外部拉力超過彈性極限之後，材料失去抵抗外力的能力而「屈服」，即在此情況下外力無顯著變化材料依然會伸長。當外力撤去後，材料無法回到原來的長度。
強化階段：材料在內部晶體重新排列後重新獲得抵抗拉伸的能力，但此時的形變為塑性形變，外力撤去後無法回到原來的長度。
破壞階段：材料在過度受力後開始在薄弱部位出現頸縮現象，抵抗拉伸能力急劇下降，直至斷裂。
由於鋼材在從紅熱狀態冷卻後，內部熱應力及晶體排列的緣故，無法使其發揮出最大的抵抗拉伸能力，因此在常溫下，將鋼材拉伸至強化階段後撤去外力。鋼材經過這種加工後，長度增加，直徑縮小，彈性極限上升至相當於原材料強化階段，大大提升了材料的彈性極限。並且使應變率降低，提高了材料的剛度。

4. 工程力學問題 當施載入荷使低碳鋼試件超過屈服階段後卸載，第二次再載入，則材料的比例極限將會提高。這

用手機沒法上傳圖片，如果能找到一張低碳鋼的應力應變曲線會更好理解。
我們知道低碳鋼版的應力應權變曲線圖依次分為彈性階段，屈服階段，強化階段，頸縮階段，當受到軸向拉壓力使材料到達屈服極限與強度極限中間時，卸去外力，此時彈性形變恢復，因此可做一條平行於彈性階段的線段，使應力到達零。因為材料的彈性模量沒有改變，因此當受力時，材料也會沿著剛才的直線進行彈性變形，由此可以看出，材料的比例極限變大，材料的強度變高了。

5. 低碳鋼拉伸試驗時，斷裂時的載荷比最大載荷小，相應的應力也不是最大，為什麼反而此時斷裂

斷裂時的應力實際是最大的。你計算時用的公式里邊的面積是原始橫截面積，不是斷裂部位斷裂時的橫截面積。也就是說你計算出來的應力是表象應力，不是真實應力。

6. 鋼材性能的劣化形式有哪些工程上可採用哪些措施來預防

鋼材性能劣化的因素：
1、化學成分
鋼是由多種化學成分組成的，鐵（Fe）是鋼材的基本元素。
低碳鋼：（Q235）Fe（99%），C、Mn、Si、O、S、N、P（1%）；
低合金鋼：（16Mn）Fe（95%），合金元素（低於5%）。
（1）含C越多，鋼材的強度越高，塑性、韌性越差，脆性提高，可焊性變差；故一般碳含量≤0.22%，對焊接結構≤0.20%；
（2）Mn為弱脫氧劑，是有益元素；
（3）Si為強脫氧劑，是有益元素；
（4）O、S是有害元素，含量過高會導致「熱脆」（在熱加工過程中，使鋼材變脆，而出現裂縫或斷裂），因此限制含量≤0.045%；
（5）N、P有害元素，帶來冷脆性（在冷加工過程中或低溫下工作時，使鋼結構韌性降低，並容易產生脆性破壞），控制含量≤0.045%。
2、冶金缺陷
（1） 偏析：鋼中化學成分（有害成分）分布不均勻；
（2） 非金屬夾雜：鋼中混有硫化物、氧化物等雜質；
（3） 分層：鋼板（t＞40mm）沿厚度出現薄弱層，將導致層狀撕裂；
（4） 氣泡：指澆注時氣體不能充分逸出而留在鋼錠中形成的缺陷；
（5） 裂紋：危害最嚴重。
3、鋼材的硬化
（1） 時效硬化（老化）：隨時間的推移，鋼材的屈服強度和抗拉強度提高，而塑性、沖擊韌性降低的過程；
（2） 冷作硬化：（在彈塑性階段）通過重復載入、卸載，可以提高鋼材的屈服點，而塑性和韌性降低的過程；常用冷拉冷拔等冷加工方法；
（3） 應變時效硬化：是冷作硬化後又加時效硬化。
4、溫度的影響
溫度升高，鋼材強度降低，應變增大；反之，溫度降低，鋼材強度會略有增加，塑性和韌性卻會降低而變脆。
5、應力集中
由於鋼結構存在著孔洞、刻槽、凹角、裂紋以及厚度的突然改變，此時，構件中的應力不再保持均勻分布，而是某些區域產生局部高峰應力，而另外一些區域則應力降低，即應力集中現象。
應力集中往往引起脆性破壞，故在設計中應採取措施避免或減小應力集中，並選用質量優良的鋼材。
6、反復荷載作用
鋼材在反復荷載作用下，結構的抗力及性能都會發生重要變化，甚至發生疲勞破壞。「強度退化，剛度劣化」