低碳鋼和鑄鐵試樣扭轉破環有什麼不同

1. 低碳鋼和鑄鐵在扭轉破壞時有什麼不同現象

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。

低碳鋼的拉伸過程可以分為彈性變形、屈服、強化和縮頸斷裂四個階段；而鑄鐵在斷裂之前只發生彈性變形，低碳鋼的拉伸斷口可分為纖維區、放射區和剪切唇三部分組成，而鑄鐵的拉伸斷口為正斷。

低碳鋼焊接注意事項

當焊件較厚、剛性較大，同時又要求接頭的質量較高時，如材料為20g的鍋爐鍋筒，焊後往往要求進行回火處理，以減少焊接殘余應力，改善接頭組織和性能。回火溫度一般取600～650攝氏度。

在低溫下焊接時，特別是焊接厚度大，剛度大的結構，由於環境溫度較低，接頭焊後冷卻速度較快，所以裂紋傾向就增大，故較厚的焊件焊前應預熱。例如梁、柱、桁架結構在下列情況下焊接:板厚30mm以內，施焊環境溫度低於-30攝氏度；板厚31～50mm，環境溫度低於-10攝氏度。

2. 低碳鋼和鑄鐵扭轉破壞的本質差別

低碳鋼拉伸和扭轉時斷裂方式不一樣。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。扭轉的斷裂方式是剪斷，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。

3. 低碳鋼和鑄鐵扭轉時變形和破壞情況有何不同試分析其破壞原因。

1、斷口的形狀不同：

鑄鐵破壞時斷口呈45º螺旋曲面，而低碳鋼破壞時斷口是與軸版線垂直的近似平權面。

2、斷裂的過程不同：

低碳鋼扭轉時發生屈服，加工硬化，最後斷裂。塑性變形量較大。鑄鐵扭轉時幾乎不發生塑性變形，直接斷裂。

原因：鑄鐵是被45º方向上主應力所拉斷，是由斜截面上的拉應力造成的，說明鑄鐵的抗拉強度較差；低碳鋼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。

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低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗中的性能和特點

低碳鋼屬於塑性材料，拉伸過程中有明顯的屈服階段，有明顯的頸縮間斷(又稱斷裂階段)。(白口)鑄鐵屬於脆性材料，拉伸過程中沒有明顯的屈服階段，沒有明顯的頸縮間斷。

低碳鋼是典型的塑性材料，拉伸時會發生屈服，會產生很大的塑性變形，斷裂前有明顯的頸縮現象，拉斷後斷口呈凸凹狀，而鑄鐵拉伸時沒有屈服現象，變形也不明顯，拉斷後斷口基本沿橫截面，較粗糙。

4. 低碳鋼和鑄鐵在扭轉破壞時有什麼不同的現象

1，骨折的形狀不同：

當鑄鐵斷裂時，斷裂面呈45o螺旋形；當低碳鋼斷裂時，斷裂面為垂直內於垂容直方向的近似平面。

2，破解的過程是不同的：

當低碳鋼扭曲時，會發生屈服，加工硬化並最終斷裂。塑性變形量被破壞。鑄鐵扭曲時，幾乎不會發生塑性變形並直接破裂。

原因：鑄鐵在45o方向上的主應力破壞了，這是由斜截面上的拉應力引起的，這表明鑄鐵的抗拉強度很差。低碳鋼是由較高的剪切應力引起的，說明低碳鋼的剪切強度較差。

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脆性和塑性材料的強度和可塑性可以通過反向測試確定，該測試通常用於需要頻繁燒結的材料（例如軸，彈簧等）上。

扭轉試驗在扭轉試驗機上進行，材料特性和應力條件可以反映在扭轉尖端的斷裂形狀中。

例如，剪切應力的結果顯示為裂縫的截面和垂直線，並且材料是塑性的。如果法向應力作用，則斷裂部分的壁厚約為45°，材料易碎。

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。

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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. 低碳鋼和鑄鐵材料扭轉破壞斷口有何不同

低碳鋼是韌性斷裂,斷口凹凸不平,呈撕裂狀;鑄鐵是脆性斷裂,斷口平齊,如剪切狀。

材料力學扭轉版實驗時,低碳鋼和灰權鑄鐵的斷口有什麼不同： 鑄鐵是沿著45°方向,而低碳鋼是沿著橫截面斷裂的。
扭轉時,由於低碳鋼抗拉能力大於抗剪能力,所以剪應力先於拉應力達到最大值；故破壞原因是最大剪應力.