1. 低碳鋼和鑄鐵拉斷後的斷口有何區別,為什麼
斷口區別:
1、斷口的形狀不同
低碳鋼常溫拉伸斷口一般呈典型的杯椎狀斷口。,鑄鐵試樣常溫拉伸斷口基本沒有變化(或者說稍微縮小的圓截面),破壞斷口與橫截面重合,斷口粗糙,呈凹凸顆粒狀。
2、截斷方向不同
鑄鐵是沿著45°方向,而低碳鋼是沿著橫截面斷裂的。
原因:前者是塑性材料後者是脆性材料,塑性材料受拉要經過彈性階段,屈服階段,以及強化和頸縮階段(簡單的說就是破壞前形狀變化比較明顯);而脆性材料受拉時則沒有上述過程,破壞前沒有明顯的塑性變形,突然斷裂。
(1)低碳鋼斷口為什麼擴展閱讀
低碳鋼的種類:
低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶或鋼板,用於製作各種建築構件、容器、箱體、爐體和農機具等。優質低碳鋼軋成薄板,製作汽車駕駛室、發動機罩等深沖製品;還軋成棒材,用於製作強度要求不高的機械零件。
低碳鋼在使用前一般不經熱處理,碳含量在0.15%以上的經滲碳或氰化處理,用於要求表層溫度高、耐磨性好的軸、軸套、鏈輪等零件。
低碳鋼由於強度較低,使用受到限制。適當增加碳鋼中錳含量,並加入微量釩、鈦、鈮等合金元素,可大大提高鋼的強度。若降低鋼中碳含量並加入少量鋁、少量硼和碳化物形成元素,則可得到超低碳貝氏體組夠其強度很高,並保持較好的塑性和韌性。
2. 比較低碳鋼拉伸,鑄鐵拉伸的斷口形狀,簡單分析其破壞的力學原因
低碳鋼(最典型的即是目前鋼結構工程中常用的Q235鋼)拉伸時出現明顯屈服和頸專縮現象,斷口周屬圍產生約45°滑移線;鑄鐵拉伸時不屈服也無頸縮現象,斷口整齊。
原因:低碳鋼拉伸破壞由最大切應力造成;鑄鐵拉伸破壞由最大拉應力造成。
解釋:低碳鋼抗剪強度低於抗拉強度,根據第三強度理論,單向應力狀態下與第一主應力成45°的斜截面上產生最大切應力,且數值上τ=σ₁/2,故低碳鋼拉伸時沿45°斜面剪切破壞;鑄鐵抗拉強度則很小,根據第一強度理論,直接沿橫截面被拉斷。
3. 在拉伸試驗中低碳鋼和鑄鐵在拉斷時是什麼斷口形狀有什麼不同為什麼
1.低碳鋼常溫拉伸斷口一般呈典型的杯椎狀斷口。
2.鑄鐵試樣常溫拉伸斷口基專本沒有變屬化(或者說稍微縮小的圓截面),破壞斷口與橫截面重合,斷口粗糙,呈凹凸顆粒狀。
原因當然是因為前者是塑性材料後者是脆性材料咯,塑性材料受拉要經過彈性階段,屈服階段,以及強化和頸縮階段(簡單的說就是破壞前形狀變化比較明顯);而脆性材料受拉時則沒有上述過程,破壞前沒有明顯的塑性變形,突然斷裂。我回答得比較籠統,實際情況跟材料的質量,試件的形狀,拉伸的速度,外界的溫度等等都有關系,但我的回答足夠你寫作業了。
最後,建議學弟(或學妹)好好看看教材,不知道你們學校情況是怎麼樣的,這種問題應該很基礎,我們學校反正是材料(材料力學,土木工程材料等等各種只要是含材料的)課上講得很詳細,而且你做試驗的那本教材上實驗原理部分也寫得非常非常詳細,稍微用心學學的想不知道都難。
祝你成功!
4. 請問..低碳鋼和鑄鐵的斷口特徵是什麼啊
低碳鋼常溫拉伸斷裂一般為典型的杯狀椎體骨折。在拉伸和壓縮實驗中,低碳鋼和鑄鐵的斷裂特性如下:
1、低碳鋼斷口具有明顯的塑性破壞引起的明亮的傾斜表面。斜面的傾斜角近似等於試樣的軸線(稱為杯狀斷裂)。
中間部分是一個粗糙的平面。塑性越大,杯狀斷裂越大,中心粗糙面面積越小。而鑄鐵是典型的脆性斷口,沒有任何傾斜邊,斷口呈扁平狀,垂直於拉應力。
2、鑄鐵試樣在室溫下的拉伸斷口基本不變(或圓形截面略有減小),破壞斷口與截面重合。斷口粗糙,呈凹凸顆粒狀。
當然,原因是前者是一種塑料材料,而後者是一種脆性材料。塑性材料拉伸經歷了彈性階段、屈服階段、加強和縮頸階段(簡單地說,在破壞階段之前形狀變化明顯)。而脆性材料在受拉狀態下不存在這種過程,在破壞前不存在明顯的塑性變形和突然斷裂。
(4)低碳鋼斷口為什麼擴展閱讀:
在張力和壓縮實驗中,低碳和鑄鐵的斷裂特徵,低碳鋼骨折有明顯的塑性損傷產生的光斜面,斜面軸傾角和樣本近似(稱為一杯骨折),這部分材料的斷裂是由於剪切應力,中央粗糙表面的一部分,更大的塑料杯相應的粗糙表面裂縫中心區域更小。
而鑄鐵是典型的脆性斷口,沒有任何傾斜邊,斷口呈扁平狀,垂直於拉應力。根據材料力學知識,鑄鐵是一種典型的脆性材料,拉伸性能差,其失效符合最大拉應力理論。
鑄鐵時扭轉剪應力最大截面邊緣,分析了應力可用的單元垂直主應力方向和裂縫方向和切圓軸的表面,由於圓軸表面是彎曲的,主平面沿主應力的方向各點在一起形成一個螺旋線,即將離任的內部應力狀態是相似的,因此形成的螺旋面,而不是飛機。
5. 急,低碳鋼與鑄鐵在扭轉破壞時斷口不同,為什麼
低碳鋼拉伸和鑄鐵在扭轉破壞時斷裂方式不一樣,拉伸的斷裂方式是拉斷,試件受正應力,表現為斷裂截面收縮、斷裂後試件總長大於原試件長度。
鑄鐵在扭轉破壞使的斷裂方式是剪斷,試件受切應力,表現為試樣表面的橫向與縱向出現滑移線,最後沿橫截面被剪斷,斷裂截面面積不變。
鑄鐵壓縮破壞時,斷口方位角約為55°-60°,在該截面上存在較大的切應力,所以,其破壞方式是剪斷。扭轉時,所受的外力也是剪力,所以,破壞方式與壓縮時相同,為剪斷。
低碳鋼是韌性材料,鑄鐵是脆性材料
鑄鐵:
扭轉試驗——斷口與軸線成45度,屬於拉伸破壞
拉伸試驗——斷口是平面,屬於拉伸破壞
壓縮試驗——45度碎裂,只能剪切破壞
脆性材料的抗剪切強度大於抗拉伸強度。彈性變形很小,基本無塑性變形,屈服強度與抗拉強度基本相同。
低碳鋼:
扭轉試驗——變形很大,旋轉很多圈,斷口是平面,屬於剪切破壞
拉伸試驗——變形很大,斷口縮頸後,埠有45度茬口,屬於剪切破壞
壓縮試驗——呈腰鼓形塑性變形
韌性材料的抗剪切強度小於抗拉伸強度。彈性變形和塑性變形都很大。
低碳鋼與鑄鐵的比較
1、低碳鋼
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。
低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,低碳鋼在拉斷時會表現出斷裂截面收縮,斷裂後試件的總長也會大於原試件的長度。
2、鑄鐵
含碳量在2%以上的鐵碳合金為鑄鐵。工業用鑄鐵一般含碳量為2.5%~3.5%。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在,有時也以滲碳體形態存在。
除碳外,鑄鐵中還含有1%~3%的硅,以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯微組織和性能的主要元素。鑄鐵可分為:灰口鑄鐵。含碳量較高(2.7%~4.0%),白口鑄鐵,可鍛鑄鐵,蠕墨鑄鐵等。
由於鑄鐵具有較強的耐磨性和柔韌性,在做扭轉試驗時或壓縮試驗時,屬於拉伸破壞或剪切破壞。
6. 低碳鋼的拉伸實驗斷口為什麼會發熱
低碳鋼的拉伸實驗斷口發熱是在拉伸型橋過程中,低碳鋼中的碳原子與鋼中的鐵原子發生反應,產生大量的熱量,從而使斷口發熱。根據查詢相關公開信息顯示,做顫低碳鋼的拉伸純租敗實驗斷口發熱涉及化學反應,碳原子與鐵原子反應產生大量的熱量,斷口會出現不同程度的發熱現象。
7. 低碳鋼的拉伸實驗斷口為什麼發熱
低碳鋼的拉伸實驗斷口互相碰搏穗撞摩擦銷好發熱。根據查詢相關公開信息,低碳鋼拉斷後很熱是鋼內部的基斗卜原子不斷互相碰撞摩擦,原子熱運動加劇導致發熱。
8. 為什麼低碳鋼和鑄鐵扭轉斷口不同
低碳鋼試件受扭轉時沿橫截面破壞,此破壞是由橫截面上的切應力造成的,說明低碳鋼的抗剪強度較差;鑄鐵試件受扭轉時沿大約45度斜截面破壞,斷口粗糙,此破壞是由斜截面上的拉應力造成的,說明鑄鐵的抗拉強度較差。
9. 觀察鑄鐵和低碳鋼在拉伸時的斷口位置,為什麼鑄鐵大都斷在根部
因為根部受到的應力最大,如果其他部位 沒有什麼缺陷的話,比回如裂紋,夾渣等。答斷口一定是在根部。
低碳鋼斷口有明顯的塑性破壞產生的光亮傾斜面,傾斜面傾角與試樣軸線近似成(稱杯狀斷口),這部分材料的斷裂是由於切應力造成的,中心部分為粗糙平面,塑性越大對應杯狀斷口越大,中心粗糙平面的面積越小。而鑄鐵沒有任何的傾斜側面,斷口平齊,並垂直於拉應力,屬典型的脆性斷口。
鑄鐵試樣常溫拉伸斷口基本沒有變化(或者說稍微縮小的圓截面),破壞斷口與橫截面重合,斷口粗糙,呈凹凸顆粒狀。
(9)低碳鋼斷口為什麼擴展閱讀:
低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。這種鋼材具有良好的焊接性。低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,還有形變時效傾向。
合金鋼根據添加元素的不同,並採取適當的加工工藝,可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶或鋼板,用於製作各種建築構件、容器、箱體、爐體和農機具等。合金鋼可用於彈簧材料、滾動軸承、量具材料、抗腐蝕,耐熱材料,低溫材料(專用鋼為鎳鋼)。