A. 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。
(1)為什麼低碳鋼最大扭轉角大於鑄鐵擴展閱讀
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。