㈠ 低碳鋼拉伸和扭轉的斷口形狀是否一樣分析其破壞原因。
伸為平斷口,所以剪應力先於拉應力達到最大值,由於低碳鋼抗拉能力大於抗剪能力,扭轉為45度的螺旋斷口。
拉伸時的破壞原因是拉應力
扭轉時;故破壞原因是最大剪應力
㈡ 鑄鐵扭轉斷裂時為何是45度
鑄鐵是脆抄性材料,耐剪切不耐拉,其拉應力集中於45°滑移線上,扭轉繞軸就形成45°螺旋面,斷口粗糙。
破壞試驗對比:
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。
㈢ 低碳鋼在軸向拉伸時為什麼沿橫截面破壞
這個是材料力學第三強度理論的知識,軸受到拉伸時最終會沿45度截面方向斷裂,也就是受到剪切應力的作用。
㈣ 低碳鋼和鑄鐵破壞後的斷口界面形狀和紋路有什麼不同是什麼原因
試件扭轉破壞時,低碳鋼沿橫截面剪斷,為平斷口因為其抗剪能力低於其抗拉能;而鑄鐵試件從表面某一薄弱處沿與軸線成45度方向拉斷成一螺旋面,因為其了、抗拉能力低於其抗剪能力。
㈤ 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。
㈥ 以強度,塑性,斷面形狀與破壞原因幾方面分析低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗的力學性能
低碳鋼抗拉強度大來,塑自性材料,斷面有頸縮現象,原因是拉力太大,超過抗拉強度被破壞。
鑄鐵抗拉強度弱,典型的脆性材料,斷面與鑄鐵軸線大致成45度角(45~55°范圍內),原因是鑄鐵的抗剪切能力小於抗拉伸強度,最終被剪斷,沿45度方向正好是剪力最大的方向,超過抗剪切強度被切斷。
㈦ 為什麼低碳鋼試樣扭轉破壞斷面與橫截面重合,而鑄鐵試樣是與試樣軸線成45度螺旋斷
這是因為抄在拉伸實驗中襲引起低碳鋼屈服的主要原因是切應力。而引起鑄鐵斷裂的主要原因是拉應力,因為低碳鋼的抗拉能力大於抗剪能力。而鑄鐵的抗剪能力大於抗拉能力。
對於鑄鐵試樣,拉伸破壞發生在橫截面上,是由拉應力造成的。壓縮破壞發生在斜截面上,是由切應力造成的。扭轉破壞發生在45度螺旋面上,是由最大拉應力造成的。
低碳鋼試樣和鑄鐵試樣的扭轉破壞斷口形貌有很大的差別。低碳鋼試樣的斷面與橫截面重合,斷面是最大切應力作用面,斷口較為齊平,可知為剪切破壞;鑄鐵試樣的斷面是與試樣的軸線成45度的螺旋面,斷面是最大拉應力作用面,斷口較為粗糙,因而是最大拉應力造成的拉伸斷裂破壞。