低碳鋼材料由於冷作硬化會使什麼提高

『壹』 冷作硬化的冷作硬化的力學現象

普通彈性材料（例如低碳鋼）在拉伸實驗中會經歷4個階段：彈性形變、屈服階段、強化階段、破壞直至斷裂
彈性形變：即材料所受拉力在彈性極限之內，拉力與材料伸長成正比（胡克定律）。當外力撤去之後，材料會恢復原來的長度。
屈服階段：在外部拉力超過彈性極限之後，材料失去抵抗外力的能力而「屈服」，即在此情況下外力無顯著變化材料依然會伸長。當外力撤去後，材料無法回到原來的長度。
強化階段：材料在內部晶體重新排列後重新獲得抵抗拉伸的能力，但此時的形變為塑性形變，外力撤去後無法回到原來的長度。
破壞階段：材料在過度受力後開始在薄弱部位出現頸縮現象，抵抗拉伸能力急劇下降，直至斷裂。
由於鋼材在從紅熱狀態冷卻後，內部熱應力及晶體排列的緣故，無法使其發揮出最大的抵抗拉伸能力，因此在常溫下，將鋼材拉伸至強化階段後撤去外力。鋼材經過這種加工後，長度增加，直徑縮小，彈性極限上升至相當於原材料強化階段，大大提升了材料的彈性極限。並且使應變率降低，提高了材料的剛度。

『貳』 什麼是材料的冷作硬化

材料的冷作硬化是一種獨特的金屬強化技術，它不依賴於熱處理，而是通過在室溫或低於再結晶溫度下對低碳鋼件進行冷態拉伸，使其達到強化狀態，從而提升材料的強度。在這個過程中，金屬經歷復雜的塑性變形，晶格結構發生扭曲和畸變，晶粒經歷剪切和滑移，導致晶粒長度增加，使得表面層金屬的硬度顯著提高，其塑性性能相應降低。

這種強化現象表現在金屬的力學性能上，屈服強度和硬度增加，而塑性指標如伸長率則有所下降。值得注意的是，盡管冷作硬化過程中金屬的彈性模量保持不變，但整體性能的提升主要集中在強度和硬度方面，這對於需要高強度但不需要顯著塑性變形的應用場景特別有利。

『叄』 鋼材的冷作硬化時效

冷作硬化就是通過冷加工而使零件表面產生的表面應力，使零件的表面內比加工前的表面硬度耐磨性等容有所提高。
冷拉時效一般指普通的鋼材在常溫下施加機械拉應力，這樣零件內部會產生軸向的內應力，對於零件在使用過程中軸向的強度大大加強，但是在冷拉的時候不要超過材料本身的屈服強度，超過了等於就是把它拉壞了，把零件冷拉之後理論上講它會有慢慢恢復到它原來形狀的內應力，在恢復到原狀之前它 的強度大於冷拉之前，所以叫冷拉時效。

『肆』 工程力學問題 當施載入荷使低碳鋼試件超過屈服階段後卸載，第二次再載入，則材料的比例極限將會提高。這

用手機沒法上傳圖片，如果能找到一張低碳鋼的應力應變曲線會更好理解。
我們知道低碳鋼版的應力應權變曲線圖依次分為彈性階段，屈服階段，強化階段，頸縮階段，當受到軸向拉壓力使材料到達屈服極限與強度極限中間時，卸去外力，此時彈性形變恢復，因此可做一條平行於彈性階段的線段，使應力到達零。因為材料的彈性模量沒有改變，因此當受力時，材料也會沿著剛才的直線進行彈性變形，由此可以看出，材料的比例極限變大，材料的強度變高了。

『伍』 低碳鋼硬化之後會發生什麼力學性質的變化

答案應該是B
正確的變化應該是 屈服應力提高，韌性下降，彈性模量不變。

可以根據低碳鋼的拉伸試驗曲線來解釋，當進入硬化階段時如果撤除拉力，材料將沿著平行彈性階段的曲線的一條曲線卸載。再次載入又會沿著同一條曲線。
這說明，彈性模量保持不變。

在第二次載入中，當曲線到達原先撤除拉力的點後，繼續增加拉力，將重新沿著硬化的曲線載入。這說明，撤除拉力的點成為新的屈服點，這時的屈服應力當然大於原先的屈服應力。

關於韌性，我想不用解釋了。

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