① 塑性韌性怎麼理解比如為啥鋼筋折了只彎曲而不斷木棍一折就斷
對材料的塑性、韌性的理解,必須先從材料的物質組成方面入手,才能比較容易的理解。
鋼筋為什麼彎折了之後不斷,而木棍一折就斷了的呢?
鋼筋的物質組成成分是鐵(Fe),由原子態的鐵(Fe)所組成的晶格結構,其最大特點是材料內部性能表現為「各向同性」。
木棍的組成物質為木質纖維素,纖維素的特點是徑向結構的受力性能和抗拉強度都比較突出,而橫向結構的力學性能,遠遠不能與其徑向的力學性能相比,因此就表現為「各向不能同性」。
所以,木棍被彎折破壞時,是首先由材料內部,纖維素與纖維素之間的抗剪強度不夠,而被順著纖維素方向的剪力而產生破壞的,也就是通常我們所看到的木棍被折斷後,斷口處所表現出來的「鋸齒狀」結構的原因。
那材料的硬、脆又是怎麼回事呢?如一塊鐵!打了只變型?混凝土用錘敲打就會碎,那是什麼原因呢?
這是與材料內部組成的純度有關的。
我們一般都知道,生鐵是脆性的,鋼就具有很大的韌性,為什麼呢?為了理解這個問題,那我們就必須從它的:1、材料組成物質的自身性能;2、材料內部組成物質的純度;3、內部組成物質之間的性能差異性等三個方面去研究。
1、材料組成物質的自身性能:如混凝土的組成物質是氫氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅等硅酸鹽材料(水泥),以及碳酸鈣等砂、石材料組成,這些材料都是以化合物形態所組成的。而鋼材、生鐵它的主要成分是鐵(Fe),是單質材料。這幾種化合物的力學性能和強度,都遠遠小單質材料的鐵。
2、材料內部組成物質的純度:我們知道,鋼材與生鐵的區別就是其內部材料物質組成的純度問題,當其含碳量大於等於2%的時候,我們就稱之為生鐵,而含碳量小於2%的,我們就稱之為鋼。含碳量越低,就表明了純度越高。鋼材力學性能中的強度、韌性等等,都比生鐵要優越,就是這個道理。
3、內部組成物質之間的性能差異性:當內部組成物質只之間的性能差異性不大的話,對組成材料後整體的性能影響就比較小。反之,則對組成材料後的性能影響就比較大。如鋼鐵中碳的含量達到2%及其以上時,強度、韌性就有顯著的降低。而錳合金鋼的錳摻合量能達到百分之十幾,不但沒有使其性能下降,反而使強度有很大的提高,這是由於錳的性能與碳性能差異性所造成的。
等等,這方面的理論太多了,可能說得還很不透徹。有機會的話,以後再聊。
② 普通模具鋼的熱學性質是不是各向同性的模具鋼經過鍛造跟退火、淬火回火後的導熱是不是各向同性的
No,軋板材料就不行,要做到各方向同性選材一般是電渣超細化鍛件,這樣才能勉強各方向同向性。
模具鋼經過鍛造跟退火、淬火回火後的導熱率是不是各向同性的?
還得看熱處理材料規格,如果橫縱差不多一般是差不多。
橫縱向的熱膨脹率有沒有差別?
看熱處理材料規格,超細化後一般是差不多。
③ 請問您鋼材是不是各向同性材料
鋼材是各向同性材料。
假設變形固體在各個方向上的力學性質完全相同,具有這種屬性的材料稱為各向同性材料,鑄鐵、玻璃、混凝土、鋼材等都可認為是各向同性材料。
金屬雖然沒有規則的幾何外形,各方向的物理性質也都相同,但因為它們是由許多晶粒構成的,實質上它們是晶體,也具有一定的熔點。由於晶粒在空間方位上排列是無規則的,所以金屬的整體表現出各向同性。
(3)為什麼鋼材是各向同性材料擴展閱讀
晶體的物理性質是否為各向同性的,與晶體結構的對稱性和所要研究的性質有關,往往對某種性質是各向同性的,而對另一些性質則可能表現出各向異性,
例如,具有立方對稱的晶體,其介電性質表現為各向同性,而其彈性形變則可能表現為各向異性。對多數的液體和由許多空間上混亂取向的小晶粒組成的集合體,它們的性質也表現為各向同性. 各向異性是晶體的通性,各向同性則是其特殊性.
④ 鋼結構和其他材料的結構相比具有哪些特點
建築鋼材強度高,塑性和韌性好;鋼結構的重量輕;材質均勻,與力學計算的假定比較符合;鋼結構製作簡便,施工工期短;鋼結構密閉性好;鋼結構耐腐蝕性差;鋼結構耐熱但不耐火;鋼結構可能發生脆性斷裂。
1、由於鋼材強度高使得結構自重輕,承載能力消耗在自重荷載上比例小,就可以建造得很高;
2、鋼材不僅強度高而且彈性、延性好,沒有脆性,所以鋼結構的抗震性能是最好的;
3、鋼材構件便於工廠製作,尺寸准確,利於拼裝,現場需要的工作期短,建造速度很快;
4、鋼材是各向同性的勻質材料,這是所有建築材料望塵莫及無法可比的。受力特點基本是符計算理論方法的,避免了過分安全保守不必要的浪費;
(4)為什麼鋼材是各向同性材料擴展閱讀:
鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強,故用於建造大跨度和超高、超重型的建築物特別適宜;材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建築工期短;其工業化程度高,可進行機械化程度高的專業化生產。