『壹』 低碳鋼和鑄鐵在壓縮時的力學性能有什麼區別
1、材料性能不同:
低碳鋼是塑性材料,低碳鋼抗壓能力非常強,而鑄鐵是脆性材料,抗壓能力遠遠大於抗拉能力。
2、壓縮後結果不同:
低碳鋼抗壓能力非常強,且抗拉抗壓能力相當,所以最後會被壓扁但是不會斷裂,而鑄鐵的抗壓能力遠遠大於抗拉能力,最後會被內部的正應力給拉斷,斷口呈斜45度角。
3、壓縮時表現不同:
低炭鋼壓縮時的力學性能:彈性階段與拉伸時相同,楊氏模量、比例極限相同,屈服階段,拉伸和壓縮時的屈服極限相同,屈服階段後,試樣越壓越扁無頸縮現象,測不出強度極限。
鑄鐵拉伸壓縮時的力學性能:強度極限是唯一指標,斷口形狀為沿斜截面錯動而破壞,斷口與截面成角,抗壓強度極限為拉伸時的4~5倍,沿斜截面錯動而破壞,斷口與斜截面約略成角,只適合作受壓構件。
(1)低碳鋼和鑄鐵適合什麼桿件擴展閱讀:
材料力學性能是指材料在常溫、靜載作用下的宏觀力學性能。是確定各種工程設計參數的主要依據。這些力學性能均需用標准試樣在材料試驗機上按照規定的試驗方法和程序測定,並可同時測定材料的應力-應變曲線。
材料力學性能是材料的宏觀性能。設計各種工程結構選用材料的主要依據。各種工程材料的力學性能是按照有關標准規定的方法和程序,用相應的試驗設備和儀器測定。
『貳』 鑄鋼與鑄鐵都使用到哪些方面
鑄鋼和鑄鐵是鑄造鐵碳合金的兩大種類,它們的區別在於合金中的含碳量高低。鑄鐵是指含碳量大於2.14%或者組織中具有共晶組織的鐵碳合金。而工業中使用的鑄鐵通常都不是簡單的鐵碳二元合金,而是以鐵碳硅為主要元素的多元合金。而含碳量低於2.14%的鐵碳合金則被稱為鑄鋼,此外,硅,錳,磷,硫也是鑄鋼中的長存元素。
鑄鐵是近代工業生產中應用最廣泛的一種鑄造金屬材料。一般在機械製造,冶金礦山,石油化工,交通運輸和國防工業等各個部門中得到了廣泛的應用。鑄鋼在許多重型的和承受動載荷的機械零件中得到了廣泛的應用。
按照鑄鐵中石墨的存在形式,又可以將鑄鐵分為灰鑄鐵,白口鑄鐵,球墨鑄鐵,蠕墨鑄鐵等等,按照鑄鐵的特殊性能又可以分為減摩鑄鐵,冷硬鑄鐵,抗磨鑄鐵,耐熱鑄鐵等。每種鑄鐵都因為其特殊的性能而得到了不同的應用。
灰鑄鐵(灰口鑄鐵):碳主要以片狀石墨形式出現的鑄鐵,斷口呈灰色,基體形式為:鐵素體、珠光體、珠光體加鐵素體。由於灰鑄鐵具有一定的強度和良好的減震性、耐磨性,以及優良的切削加工性和鑄造工藝性,並且生產簡便、成本低,因此在工業生產和民用生活中得到最廣泛的應用。
孕育鑄鐵:仍屬灰鑄鐵范疇,是鐵液經孕育處理後,獲得的亞共晶灰鑄鐵。孕育鑄鐵的碳主要以細片狀石墨形式出現,基體形式為珠光體、鐵素體。經孕育處理後的孕育鑄鐵,Si常被調整到1.2%--1.8%,共晶團被顯著地細化,石墨的尺寸及分布得到改善,從而提高了強度,因此孕育鑄鐵又常稱為高強度灰鑄鐵。孕育鑄鐵的抗拉強度可達200--400Mpa,抗彎強度可達450--600Mpa,但延伸率和沖擊韌性仍較低,故常用於動載荷較小,靜力強度要求較高的重要鑄件,如機床床身、發動機缸體等。
球墨鑄鐵:是鐵液經過球化劑處理而不是經過熱處理,使石墨大部或全部呈球狀,有時少量為團絮狀的鑄鐵。但球墨鑄鐵經過一定的熱處理卻可改變基體的形式,球墨鑄鐵的基體形式為:鐵素體、珠光體、鐵素體加珠光體、貝氏體、奧氏體加貝氏體。(奧貝)球墨鑄鐵是二十世紀40年代末發展起來的一種新型結構材料,除有類似於灰鑄鐵的良好減震性、耐磨性、切削加工性和鑄造工藝性外,還具有比普通灰鑄鐵高得多的強度、塑性和韌性,抗拉強度可達1200--1450Mpa,延伸率可達17%,沖擊值可達60J/cm2,因此已用於生產受力復雜,強度、韌性、耐磨性等要求較高的零件,如汽車、拖拉機、內燃機等的曲軸、凸輪軸,還有通用機械的中壓閥門等。
蠕墨鑄鐵:是鐵液經過蠕化處理,大部分石墨為蠕蟲狀石墨的鑄鐵。蠕墨鑄鐵的基體形式為:鐵素體、珠光體、鐵素體加珠光體。蠕墨鑄鐵是二十世紀60年代開發的一種新型鑄鐵材料,抗拉強度可達500Mpa,比灰鑄鐵強度高,且比球墨鑄鐵鑄造性能好,此外還有良好的導熱性等,因此已用於生產柴油機缸蓋、電動機外殼、驅動箱箱體、制動器鼓輪、液壓件閥體、冶金鋼錠模等。
耐熱鑄鐵:是在高溫下其氧化或變形符合使用要求的鑄鐵。可在鑄鐵中加入某些合金元素以提高鑄鐵在高溫時的抗氧化性和抗生長性。 通常,耐熱鑄鐵按加入合金元素不同可分為三類:含硅耐熱鑄鐵、含鋁耐熱鑄鐵、含鉻耐熱鑄鐵,主要用於燒結機台車、石油煉爐管板、電爐爐門、鍋爐爐篦、煙道擋板、換熱器等。
耐蝕鑄鐵:是有一定抗腐蝕能力的鑄鐵。如高硅耐酸鑄鐵、高硅鉬抗氯鑄鐵、鋁鑄鐵、高鉻鑄鐵、鎳鑄鐵、抗鹼鑄鐵等,主要用於石油、化工、化肥等設備中的許多零件。
鑄鋼按照其合金含量可以分為鑄造高合金鋼,鑄造低合金鋼等等。鑄造碳鋼雖然應用廣泛,但是在性能上有許多不足之處,例如淬透性差厚斷面鑄件不能採用淬火——回火處理進行強化;使用溫度范圍僅限於40-400℃;抗磨性及耐蝕性較差等,不能滿足現代工程上的需要,因而製造合金鋼得到了發展。
鑄造低合金鋼是在鑄造碳鋼的化學成分基礎上加入分量不多的一種或幾種合金元素所構成的鋼種。其合金含量一般不超過5%。
鉻系鑄造低合金鋼,鉻使得鋼具有比較良好的淬透性,同時可以提高合金的強度。但是其缺點是具有回火脆性,因而通常加入適量的鉬來減輕回火脆性傾向,因為鑄鋼在進行熱處理後能得到較高的硬度和強度,常用於鑄造齒輪毛坯等重要鑄件。
鑄造碳鋼。以碳為主要合金元素並含有少量其他元素的鑄鋼。含碳小於0.2%的為鑄造低碳鋼,含碳0.2%~0.5%的為鑄造中碳鋼,含碳大於0.5%的為鑄造高碳鋼。隨著含碳量的增加,鑄造碳鋼的強度增大,硬度提高。鑄造碳鋼具有較高的強度、塑性和韌性,成本較低,在重型機械中用於製造承受大負荷的零件,如軋鋼機機架、水壓機底座等;在鐵路車輛上用於製造受力大又承受沖擊的零件如搖枕、側架、車輪和車鉤等。
鑄造特種鋼。為適應特殊需要而煉制的合金鑄鋼,品種繁多,通常含有一種或多種的高量合金元素,以獲得某種特殊性能。例如 ,含錳11%~14%的高錳鋼能耐沖擊磨損,多用於礦山機械、工程機械的耐磨零件;以鉻或鉻鎳為主要合金元素的各種不銹鋼,用於在有腐蝕或650℃以上高溫條件下工作的零件,如化工用閥體、泵、容器或大容量電站的汽輪機殼體等。
『叄』 低碳鋼和鑄鐵的區別
一、性質不同
1、低碳鋼(mild steel)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。回
2、鑄鐵主要由鐵、碳和答硅組成的合金的總稱。
二、應用不同
1、低碳鋼一般是指含碳量在0.10~0.25%之間的鋼。這類鋼硬度低,塑性好,便於採用冷塑變形成型工藝,焊接和切削, 常用於製造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。
2、鑄鐵:由於退火周期長,工藝復雜,成本高,只適用於大批量生產薄壁零件。
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灰鑄鐵的性能
1、灰鑄鐵的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。
2、灰鑄鐵的抗拉強度和塑性大大高於具有相同基體的鋼,但石墨片對灰鑄鐵的抗壓強度影響不大,所以灰鑄鐵廣泛用作承受壓載荷的零件,如機座、軸承座等。
3、灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、切削加工性能,而且石墨的存在可以起到減磨、減震作用。
『肆』 現有低碳鋼和鑄鐵兩種材料,如圖,若使用低碳鋼製造桿① 用鑄鐵製造桿②,是否合理,求高手解答,急急急
低碳鋼抗拉,鑄鐵抗壓,圖中1桿受拉,2桿受壓,合理。僅供參考。
『伍』 既要抗拉也要抗壓時,鑄鐵和低碳鋼誰更適合
就力學性能而言的話,肯定低碳鋼各方面更適合一些。單就成本而言,可以對灰鑄鐵進行球顫灶化處茄胡扮理,成為球墨鑄做信鐵,這樣在力學性能方面是不遜色與低碳鋼的,成本也較低。
『陸』 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。
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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。