① 比较低碳钢和铸铁在受扭转和拉伸时其变形情况有何异同之处
低碳钢和铸铁在拉伸时皆受拉力,而由于低碳钢韧性好,所以出现屈服版现象,使其变权形,在扭转时,低碳钢受横截面切应力,抗剪能力差,铸铁受扭转时大约45度截面破坏,由拉力造成,抗拉强度差。
扭转重在对试样进行扭转测试,而拉伸是对试样进行拉伸测试,扭转和拉伸是弯曲不同方向测试,测试的数据也是不一样的。
低碳钢又称软钢,含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造,,焊接和切削, 常用於制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2%~4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
(1)低碳钢和铸铁拉伸曲线图有什么异同扩展阅读:
低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示。做实验时,可利用万能材料试验机的自动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即下图中拉力F与伸长量△L的关系曲线。需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙造成的。
② 铸铁拉伸与低碳钢拉伸的应力应变曲线有何区别
低碳钢拉伸有明显的屈服过程和屈服极限,铸铁没有。
③ 低碳钢,铸铁的曲线物理意义,可得到哪些机械性能指标
弹性变形阶段:此时低碳钢拉伸曲线服从胡克定律,
屈服阶段:低碳钢逐渐发生塑形的屈服现象,原理是低碳钢内部的位错之类的缺陷逐渐发生一定的滑移,拉伸过后可以观察到到滑移线。
均匀塑性变形阶段:此时局部的缺陷滑移结束,试件进入整体的均匀滑移阶段
局部塑性变形阶段:钢材的塑性告罄,在局部可能发生应力集中的区域发生颈缩,具体表现为某一区域出现局部的塑性变形,并最终在此处断裂。
低碳钢由于含碳量低,它的延展性、韧性和可塑性都是高于铸铁的,拉伸开始时,低碳钢试棒受力大,先发生变形,随着变形的增大,受力逐渐减小,当试棒断开的瞬间,其受力曲线是随受力时间延长,一条直线向斜上方发展,试棒断开,直线垂直向下归“0”。同样的道理:低碳钢抗压缩的能力比铸铁要低,当对低碳钢试块进行压缩实验时,受力逐渐加大,试块随外力变形,当试块变形达到极限时,其受力也达到最大值,其受力曲线是一条向斜上方的直线。铸铁则不然,开始时与低碳钢受力情况基本相同,只是当铸铁试块受力达到本身的破坏极限时,受力逐渐减小,直到试块在外力下被破坏(裂开),受力为“0”其受力曲线与低碳钢拉伸时的受力曲线相同。以上就是低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时力学性质的异同点。
④ 低碳钢与铸铁拉伸实验结果有何异同
一、不同点:
低碳钢的韧性比洞岩悔铸铁强,铸铁比低碳钢脆性高。低碳钢的屈服强度高于铸铁。(铸铁很脆,几乎不存在屈服强度),但是铸铁的拉伸强度大于低碳钢,因为铸铁含碳量高于低碳钢。 冲击强度低碳钢明显要优于铸铁。
二、相同点:
仍属于弹性变形,但应力与试样的变形不是正比关系。应力达到屈服极限,试样的位移增大,但是应力几乎没有变化。试样发生明显而均匀的塑性变形,若使试样的变形增大,则必须增加应力值。
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一、低碳钢拉伸程经历弹性、屈服、强化紧缩四阶段,各枣历阶段特点:
1、弹性阶段:应力与应变比钢材产弹性变形;应指标弹性模量E;
2、屈服阶段:应力与应变再比产塑性变形;即使应力减应变迅速增加;应指标屈服强度σs;
3、强化阶段:钢材外力抵抗能力重新增;应指标抗拉强度σb;
4、紧缩阶段:钢材某截面始产收缩并终细处断裂;应指标伸率δ断面收缩率Ψ屈服极限σs及强度极限σb测定。
二、特点:
1、线性弹性变形阶段:.当应力低于弹性极限 时,应力与试样的变形成正比,应力去除,变形消失。
2、非线弹性变形阶段:仍属于弹性变形,但应力与试样的纳正变形不是正比关系。
⑤ 比较低碳钢和铸铁在受扭和受拉时其变化规律有何异同之处
一、受拉时:
1、低碳钢受拉时断口局部颈缩,有明显屈服阶段;
2、铸铁受拉时没有明显颈缩,铸铁成分一般是共晶白口铁或者过共晶白口铁,脆性材料,故无明显屈服阶段。
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一、低碳钢:
1、低碳钢为韧性材料。其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段,完全遵守胡克定律沿直线上升,比例极限以后变形加快,但无明显屈服阶段。
2、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,其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低,切削加工性不佳,正火处理可以改善其切削加工性。
3、低碳钢有较大的时效倾向,既有淬火时效倾向,还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时,铁素体中碳、氮处于过饱和状态,它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物,因而钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低,这种现象称为淬火时效。
二、铸铁:
1、含碳量在2%以上的铁碳合金。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。
2、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
三、拉伸实验
1、测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验,又称抗拉试验。它是材料机械性能试验的基本方法之一,主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。
2、伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时,当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力,称屈服点或称物理屈服强度
3、试验时,试验机以规定的速率均匀地拉伸试样,试验机可自动绘制出拉伸曲线图。对于低碳钢等塑性好的材料,在试样拉伸到屈服点时,测力指针有明显的抖动,可分出上、下屈服点(和),在计算时,常取材料的 δ和ψ可将试验断裂后的试样拼合,测量其伸长和断面缩小而计算出来。
⑥ 低碳钢和铸铁在拉伸试验中的性能和特点有什么不同
低碳钢属于塑性材料,拉伸过程中有明显的屈服阶段,有明显的颈缩间断(又称断裂阶段)。
(白口)铸铁属于脆性材料,拉伸过程中没有明显的屈服阶段,没有明显的颈缩间断。