A. 比較低碳鋼和鑄鐵兩種材料拉伸時機械性能的共同點和不同點
共同點:都具有強度和硬度較低,塑性和韌性較好的特點。
不同點:
一、物化性能不同
1、低碳鋼:為碳含量低於0.25%的碳素鋼,因其強度低、硬度低而軟,故又稱軟鋼。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,大多不經熱處理用於工程結構件,有的經滲碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。
2、鑄鐵:主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱。在這些合金中,含碳量超過在共晶溫度時能保留在奧氏體固溶體中的量。
二、特性不同
1、低碳鋼:碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體,其強度和硬度較低,塑性和韌性較好。因此,其冷成形性良好,可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。這種鋼還具有良好的焊接性。
2、鑄鐵:性能主要取決於基體的性能和石墨的數量、形狀、大小、分布狀況。其中以細晶粒的珠光體基體和細片狀石墨組成的灰鑄鐵的性能最優,應用范圍最廣。
三、用途不同
1、低碳鋼:含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造,焊接和切削, 常用於製造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。
2、鑄鐵:合金元素使鑄鐵的基體組織發生變化,從而具有相應的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。用於製造礦山、化工機械和儀器、儀表等的零部件。
B. 比較低碳鋼與鑄鐵在拉伸時的力學性質
低碳鋼由於含碳量低,它的延展性、韌性和可塑性都是高於鑄鐵的,拉伸開始時專,低碳鋼試棒受力大,屬先發生變形,隨著變形的增大,受力逐漸減小,當試棒斷開的瞬間,受力為「0」,其受力曲線是呈正弦波>0的形狀。 鑄鐵由於軔性差,拉伸開始時,受力是逐步加大的,當達到並超過它的拉伸極限時,試棒斷開,受力瞬間為「0」,其受力曲線是隨受力時間延長,一條直線向斜上方發展,試棒斷開,直線垂直向下歸「0」。 同樣的道理:低碳鋼抗壓縮的能力比鑄鐵要低,當對低碳鋼試塊進行壓縮實驗時,受力逐漸加大,試塊隨外力變形,當試塊變形達到極限時,其受力也達到最大值,其受力曲線是一條向斜上方的直線。鑄鐵則不然,開始時與低碳鋼受力情況基本相同,只是當鑄鐵試塊受力達到本身的破壞極限時,受力逐漸減小,直到試塊在外力下被破壞(裂開),受力為「0」其受力曲線與低碳鋼拉伸時的受力曲線相同。 以上就是低碳鋼和鑄鐵在拉伸和壓縮時力學性質的異同點。
C. 根據拉伸、壓縮和扭轉試驗結果,綜合分析低碳鋼和鑄鐵的力學性能
可以得出低碳鋼的韌性抄比鑄鐵強,鑄鐵比低碳鋼脆性高。低碳鋼的屈服強度高於鑄鐵。(鑄鐵很脆,幾乎不存在屈服強度),但是鑄鐵的拉伸強度大於低碳鋼,因為鑄鐵含碳量高於低碳鋼。 沖擊強度低碳鋼明顯要優於鑄鐵。
低碳鋼為塑性材料,開始時遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但無明顯屈服階段。相反地,圖形逐漸向上彎曲。這是因為在過了比例極限後,隨著塑性變形的迅速增長,而試件的橫截面積逐漸增大,因而承受的載荷也隨之增大。
(3)鑄鐵和低碳鋼哪個拉伸時的變形量大擴展閱讀:
以上變形假設和結論並不普遍適用於所有稜柱形桿。如薄壁的Z形截面桿在通過橫截面形心的拉力作用下,除發生伸長變形外,兩個翼緣還在各自的縱向平面內彎曲,即使在離外力作用截面相當遠處,橫截面也不再保持為平面,其上的正應力並非均勻分布,且有剪應力存在;這一現象已為薄壁桿件的約束扭轉理論所論證。
顯然就靜力學的觀點來看,此時整個橫截面上的正應力卻仍然只組成通過橫截面形心的合力N,而剪應力不組成合力和合力矩。
D. 低碳鋼和鑄鐵這兩種材料在拉伸時的力學性能有何區別
一、作用不同
1、低碳鋼:在局部變形階段有明顯的屈服和頸縮現象。開始時為彈性階段,完全遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但無明顯屈服階段。
2、鑄鐵:對基體的割裂作用影響最小,因而具有很高的強度、良好的韌性、塑性和切削加工性。
二、含量不同
1、低碳鋼:為碳含量低於0.25%的碳素鋼,因其強度低、硬度低而軟,故又稱軟鋼。
2、鑄鐵:主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱。在這些合金中,含碳量超過在共晶溫度時能保留在奧氏體固溶體中的量。
三、用途不同
1、低碳鋼:包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,大多不經熱處理用於工程結構件,有的經滲碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。
2、鑄鐵:於退火周期長,工藝復雜,成本高,只適 用於大批量生產薄壁零件。
(4)鑄鐵和低碳鋼哪個拉伸時的變形量大擴展閱讀:
原先由於低碳鋼固有的特性,使其使用范圍大大受到局限,隨著國內一些新技術在鋼鐵行業的應用,低碳鋼的許多新興用途得到了很好的開發利用,國內一些大型鋼廠或鋼鐵貿易公司都積極地與國內的大型吊索具企業密切合作,共同開發出一系列高技術高精密高質量的索具產品,在國內乃至全球的索具行業,起到了很好的技術推動作用。這也給我們對低碳鋼的綜合利用,指明了新的道路。
E. 低碳鋼和鑄鐵的拉伸時的力學性能有什麼不同
低碳鋼是塑性材料,其拉伸時的應力-應變曲線主要分四個階段:彈性階段、屈服版階段、強化階段權、局部變形階段,有明顯屈服和頸縮現象。而鑄鐵鑄鐵是典型脆性材料,在較小的應力下就被拉斷,沒有屈服和頸縮現象,在工程上,低應力下可認為鑄鐵拉伸近似服從胡克定律
F. 低碳鋼和鑄鐵哪個塑形好哪個強度高哪個剛度高
低碳鋼是指來含碳量≤0.2%的鐵碳金屬物自,鑄鐵的含碳量都是>1%的黑色金屬。所以,在實驗比較它們在拉伸或壓縮時的力學性質異同點,就要以其自身的機械性能來考慮。
低碳鋼由於含碳量低,它的延展性、韌性和可塑性都是高於鑄鐵的,拉伸開始時,低碳鋼試棒受力大,先發生變形,隨著變形的增大,受力逐漸減小,當試棒斷開的瞬間,受力為「0」,其受力曲線是呈正弦波>0的形狀。
鑄鐵由於軔性差,拉伸開始時,受力是逐步加大的,當達到並超過它的拉伸極限時,試棒斷開,受力瞬間為「0」,其受力曲線是隨受力時間延長,一條直線向斜上方發展,試棒斷開,直線垂直向下歸「0」。
同樣的道理:低碳鋼抗壓縮的能力比鑄鐵要低,當對低碳鋼試塊進行壓縮實驗時,受力逐漸加大,試塊隨外力變形,當試塊變形達到極限時,其受力也達到最大值,其受力曲線是一條向斜上方的直線。鑄鐵則不然,開始時與低碳鋼受力情況基本相同,只是當鑄鐵試塊受力達到本身的破壞極限時,受力逐漸減小,直到試塊在外力下被破壞(裂開),受力為「0」其受力曲線與低碳鋼拉伸時的受力曲線相同。
以上就是低碳鋼和鑄鐵在拉伸和壓縮時力學性質的異同點。
G. 鑄鐵和低碳鋼的拉伸性能有何異同點
一、不同點:
低碳鋼的韌性比鑄鐵強,鑄鐵比低碳鋼脆性高。低碳鋼的屈服強度高於鑄鐵。(鑄鐵很脆,幾乎不存在屈服強度),但是鑄鐵的拉伸強度大於低碳鋼,因為鑄鐵含碳量高於低碳鋼。 沖擊強度低碳鋼明顯要優於鑄鐵。
二、相同點:
仍屬於彈性變形,但應力與試樣的變形不是正比關系。應力達到屈服極限,試樣的位移增大,但是應力幾乎沒有變化。試樣發生明顯而均勻的塑性變形,若使試樣的變形增大,則必須增加應力值。
(7)鑄鐵和低碳鋼哪個拉伸時的變形量大擴展閱讀
一、低碳鋼拉伸程經歷彈性、屈服、強化緊縮四階段,各階段特點:
1、彈性階段:應力與應變比鋼材產彈性變形;應指標彈性模量E;
2、屈服階段:應力與應變再比產塑性變形;即使應力減應變迅速增加;應指標屈服強度σs;
3、強化階段:鋼材外力抵抗能力重新增;應指標抗拉強度σb;
4、緊縮階段:鋼材某截面始產收縮並終細處斷裂;應指標伸率δ斷面收縮率Ψ屈服極限σs及強度極限σb測定。
二、特點:
1、線性彈性變形階段:.當應力低於彈性極限 時,應力與試樣的變形成正比,應力去除,變形消失。
2、非線彈性變形階段:仍屬於彈性變形,但應力與試樣的變形不是正比關系。
H. 比較低碳鋼和鑄鐵在受扭轉和拉伸時其變形情況有何異同之處
低碳鋼和鑄鐵在拉伸時皆受拉力,而由於低碳鋼韌性好,所以出現屈服版現象,使其變權形,在扭轉時,低碳鋼受橫截面切應力,抗剪能力差,鑄鐵受扭轉時大約45度截面破壞,由拉力造成,抗拉強度差。
扭轉重在對試樣進行扭轉測試,而拉伸是對試樣進行拉伸測試,扭轉和拉伸是彎曲不同方向測試,測試的數據也是不一樣的。
低碳鋼又稱軟鋼,含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造,,焊接和切削, 常用於製造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。含碳量在2%以上的鐵碳合金。工業用鑄鐵一般含碳量為2%~4%。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在,有時也以滲碳體形態存在。
(8)鑄鐵和低碳鋼哪個拉伸時的變形量大擴展閱讀:
低碳鋼試樣在拉伸試驗中所表現出的變形與抗力間的關系也比較典型。低碳鋼的整個試驗過程中工作段的伸長量與荷載的關系由拉伸圖表示。做實驗時,可利用萬能材料試驗機的自動繪圖裝置繪出低碳鋼試樣的拉伸圖即下圖中拉力F與伸長量△L的關系曲線。需要說明的是途中起始階段呈曲線是由於試樣頭部在試驗機夾具內有輕微滑動及試驗機各部分存在間隙造成的。