❶ 急,低碳钢与铸铁在扭转破坏时断口不同,为什么
低碳钢拉伸和铸铁在扭转破坏时断裂方式不一样,拉伸的断裂方式是拉断,试件受正应力,表现为断裂截面收缩、断裂后试件总长大于原试件长度。
铸铁在扭转破坏使的断裂方式是剪断,试件受切应力,表现为试样表面的横向与纵向出现滑移线,最后沿横截面被剪断,断裂截面面积不变。
铸铁压缩破坏时,断口方位角约为55°-60°,在该截面上存在较大的切应力,所以,其破坏方式是剪断。扭转时,所受的外力也是剪力,所以,破坏方式与压缩时相同,为剪断。
低碳钢是韧性材料,铸铁是脆性材料
铸铁:
扭转试验——断口与轴线成45度,属于拉伸破坏
拉伸试验——断口是平面,属于拉伸破坏
压缩试验——45度碎裂,只能剪切破坏
脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸强度。弹性变形很小,基本无塑性变形,屈服强度与抗拉强度基本相同。
低碳钢:
扭转试验——变形很大,旋转很多圈,断口是平面,属于剪切破坏
拉伸试验——变形很大,断口缩颈后,端口有45度茬口,属于剪切破坏
压缩试验——呈腰鼓形塑性变形
韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。弹性变形和塑性变形都很大。
低碳钢与铸铁的比较
1、低碳钢
低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,故又称软钢。
低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。
因此,低碳钢在拉断时会表现出断裂截面收缩,断裂后试件的总长也会大于原试件的长度。
2、铸铁
含碳量在2%以上的铁碳合金为铸铁。工业用铸铁一般含碳量为2.5%~3.5%。碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为:灰口铸铁。含碳量较高(2.7%~4.0%),白口铸铁,可锻铸铁,蠕墨铸铁等。
由于铸铁具有较强的耐磨性和柔韧性,在做扭转试验时或压缩试验时,属于拉伸破坏或剪切破坏。
❷ 低碳钢和铸铁材料扭转破坏断口有何不同
低碳钢是韧性断裂,断口凹凸不平,呈撕裂状;铸铁是脆性断裂,断口平齐,如剪切状。
材料力学扭转版实验时,低碳钢和灰权铸铁的断口有什么不同: 铸铁是沿着45°方向,而低碳钢是沿着横截面断裂的。
扭转时,由于低碳钢抗拉能力大于抗剪能力,所以剪应力先于拉应力达到最大值;故破坏原因是最大剪应力.
❸ 从低碳钢和铸铁式样的不同断口特征说明金属两种基本破坏形式的特点
铸铁:抄
拉伸试验——断口是袭平面,属于拉伸破坏
压缩试验——45度碎裂,只能剪切破坏
脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸强度。弹性变形很小,基本无塑性变形,屈服强度与抗拉强度基本相同。
低碳钢:
拉伸试验——变形很大,断口缩颈后,端口有45度茬口,属于剪切破坏
压缩试验——呈腰鼓形塑性变形
韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。弹性变形和塑性变形都很大
❹ 低碳钢剪切破坏与铸铁剪切破坏形式有什么区别
铸铁:
脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸强度。弹性变形很小,基本无塑性变形,屈服版强度与抗拉权强度基本相同。于是断面形成拉断断口,不光滑。
低碳钢:
韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。弹性变形和塑性变形都很大。
于是断面为光滑的塑性变剪断面。与剪切间隙,切刀形状相配合。
从显微看脆性材料断口平齐,韧性材料断裂一般锯齿状,有韧窝。
❺ 低碳钢和铸铁在扭转破坏时有什么不同的现象
低碳钢拉伸和扭转时断裂方式不一样.拉伸的断裂方式是拉断,试件受正应力内.表现为断容裂截面收缩、断裂后试件总长大于原试件长度.扭转的断裂方式是剪断,试件受切应力.表现为试样表面的横向与纵向出现滑移线,最后沿横截面被剪断,断裂截面面积不变.
铸铁压缩破坏时,断口方位角约为55°-60°,在该截面上存在较大的切应力,所以,其破坏方式是剪断.扭转时,所受的外力也是剪力,所以,破坏方式与压缩时相同,为剪断.
❻ 低碳钢和灰铸铁在常温静载拉伸时的力学性能和破坏形式有何异同
二者主要体现在差异上:
塑性材料在断裂前变形较大,塑性指标较高,抵抗拉专断的能力较属好,其常用的强度指标是屈服极限,而且,一般来说,在拉伸和压缩时的屈服极限值相同,脆性材料在锻炼前的变形较小,塑性指标较低,其强度指标是强度极限,而且其拉伸强度远低于压缩强度。
但是材料是塑性的还是脆性的, 将随材料所处的温度,应变率和应力状态等条件的变化而不同。
(6)低碳钢和铸铁断面的破坏形式有什么不同扩展阅读:
塑性材料和脆性材料的比较如下:
1、塑性材料一般为拉压等强度材料,且其抗拉强度通常比脆性材料的抗拉强度高,故塑性材料一般用来制成受拉杆件;脆性材料的抗压强度比抗拉强度高,故一般用来制成受压构件,而且成本较低。
2、塑性材料能产生较大的塑性变形,而脆性材料的变形较小。要使塑性材料破坏需消耗较大的能量,因此这种材料承受冲击的能力较好;因为材料抵抗冲击能力的大小决定于它能吸收多大的动能。
此外,在结构安装时,常常要校正构件的不正确尺寸,塑性材料可以产生较大的变形而不破坏;脆性材料则往往会由此引起断裂。
3、当构件中存在应力集中时,塑性材料对应力集中的敏感性较小。
❼ 低碳钢和铸铁拉断后的断口有何区别,为什么
断口区别:
1、断口的形状不同
低碳钢常温拉伸断口一般呈典型的杯椎状断口。,铸铁试样常温拉伸断口基本没有变化(或者说稍微缩小的圆截面),破坏断口与横截面重合,断口粗糙,呈凹凸颗粒状。
2、截断方向不同
铸铁是沿着45°方向,而低碳钢是沿着横截面断裂的。
原因:前者是塑性材料后者是脆性材料,塑性材料受拉要经过弹性阶段,屈服阶段,以及强化和颈缩阶段(简单的说就是破坏前形状变化比较明显);而脆性材料受拉时则没有上述过程,破坏前没有明显的塑性变形,突然断裂。
(7)低碳钢和铸铁断面的破坏形式有什么不同扩展阅读
低碳钢的种类:
低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板,用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板,制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品;还轧成棒材,用于制作强度要求不高的机械零件。
低碳钢在使用前一般不经热处理,碳含量在0.15%以上的经渗碳或氰化处理,用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。
低碳钢由于强度较低,使用受到限制。适当增加碳钢中锰含量,并加入微量钒、钛、铌等合金元素,可大大提高钢的强度。若降低钢中碳含量并加入少量铝、少量硼和碳化物形成元素,则可得到超低碳贝氏体组够其强度很高,并保持较好的塑性和韧性。
❽ 低碳钢和铸铁在扭转破坏时有什么不同的现象
1,骨折的形状不同:
当铸铁断裂时,断裂面呈45o螺旋形;当低碳钢断裂时,断裂面为垂直内于垂容直方向的近似平面。
2,破解的过程是不同的:
当低碳钢扭曲时,会发生屈服,加工硬化并最终断裂。塑性变形量被破坏。铸铁扭曲时,几乎不会发生塑性变形并直接破裂。
原因:铸铁在45o方向上的主应力破坏了,这是由斜截面上的拉应力引起的,这表明铸铁的抗拉强度很差。低碳钢是由较高的剪切应力引起的,说明低碳钢的剪切强度较差。
(8)低碳钢和铸铁断面的破坏形式有什么不同扩展阅读:
脆性和塑性材料的强度和可塑性可以通过反向测试确定,该测试通常用于需要频繁烧结的材料(例如轴,弹簧等)上。
扭转试验在扭转试验机上进行,材料特性和应力条件可以反映在扭转尖端的断裂形状中。
例如,剪切应力的结果显示为裂缝的截面和垂直线,并且材料是塑性的。如果法向应力作用,则断裂部分的壁厚约为45°,材料易碎。
❾ 低碳钢与铸铁在扭转破坏时断口不同,为什么
低碳钢拉伸和铸铁在扭转破坏时断裂方式不一样,拉伸的断裂方式是拉断,试件受正应力,表现为断裂截面收缩、断裂后试件总长大于原试件长度。
铸铁在扭转破坏使的断裂方式是剪断,试件受切应力,表现为试样表面的横向与纵向出现滑移线,最后沿横截面被剪断,断裂截面面积不变。
铸铁压缩破坏时,断口方位角约为55°-60°,在该截面上存在较大的切应力,所以,其破坏方式是剪断。扭转时,所受的外力也是剪力,所以,破坏方式与压缩时相同,为剪断。
低碳钢是韧性材料,铸铁是脆性材料
铸铁:
扭转试验——断口与轴线成45度,属于拉伸破坏
拉伸试验——断口是平面,属于拉伸破坏
压缩试验——45度碎裂,只能剪切破坏
脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸强度。弹性变形很小,基本无塑性变形,屈服强度与抗拉强度基本相同。
低碳钢:
扭转试验——变形很大,旋转很多圈,断口是平面,属于剪切破坏
拉伸试验——变形很大,断口缩颈后,端口有45度茬口,属于剪切破坏
压缩试验——呈腰鼓形塑性变形
韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。弹性变形和塑性变形都很大。
(9)低碳钢和铸铁断面的破坏形式有什么不同扩展阅读
低碳钢与铸铁的比较
1、低碳钢
低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,故又称软钢。
低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。
因此,低碳钢在拉断时会表现出断裂截面收缩,断裂后试件的总长也会大于原试件的长度。
2、铸铁
含碳量在2%以上的铁碳合金为铸铁。工业用铸铁一般含碳量为2.5%~3.5%。碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为:灰口铸铁。含碳量较高(2.7%~4.0%),白口铸铁,可锻铸铁,蠕墨铸铁等。
由于铸铁具有较强的耐磨性和柔韧性,在做扭转试验时或压缩试验时,属于拉伸破坏或剪切破坏。
❿ 金属材料扭转试验:低碳钢与铸铁的破坏后的断口截面形状和纹路有什么不同
低碳钢与铸铁的破坏后的不同有以下几个方面。
1、破坏截面不一样:低碳专钢试件受扭转时沿横截面破坏属;铸铁试件受扭转时沿大约45°斜截面破坏,断口粗糙。
2、破坏原因不一样:低碳钢试件破坏是由横截面上的切应力造成的;铸铁试件破坏是由斜截面上的拉应力造成的。
3、破坏形状不一样:断口宏观形貌为杯椎状断口,微观形貌为韧窝;断面上能观察到发光小刻面,微观形貌多为解理,如河流花样。
4、说明原因不一样:低碳钢的破坏说明抗剪强度较差;铸铁的破坏说明抗拉强度较差。
参考资料来源:网络—铸铁
参考资料来源:网络—低碳钢