㈠ 低碳钢拉伸和扭转的断口形状是否一样分析其破坏原因。
伸为平断口,所以剪应力先于拉应力达到最大值,由于低碳钢抗拉能力大于抗剪能力,扭转为45度的螺旋断口。
拉伸时的破坏原因是拉应力
扭转时;故破坏原因是最大剪应力
㈡ 铸铁扭转断裂时为何是45度
铸铁是脆抄性材料,耐剪切不耐拉,其拉应力集中于45°滑移线上,扭转绕轴就形成45°螺旋面,断口粗糙。
破坏试验对比:
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。
㈢ 低碳钢在轴向拉伸时为什么沿横截面破坏
这个是材料力学第三强度理论的知识,轴受到拉伸时最终会沿45度截面方向断裂,也就是受到剪切应力的作用。
㈣ 低碳钢和铸铁破坏后的断口界面形状和纹路有什么不同是什么原因
试件扭转破坏时,低碳钢沿横截面剪断,为平断口因为其抗剪能力低于其抗拉能;而铸铁试件从表面某一薄弱处沿与轴线成45度方向拉断成一螺旋面,因为其了、抗拉能力低于其抗剪能力。
㈤ 比较低碳钢拉伸,铸铁拉伸的断口形状,简单分析其破坏的力学原因
低碳钢(最典型的即是目前钢结构工程中常用的Q235钢)拉伸时出现明显屈服和颈专缩现象,断口周属围产生约45°滑移线;铸铁拉伸时不屈服也无颈缩现象,断口整齐。
原因:低碳钢拉伸破坏由最大切应力造成;铸铁拉伸破坏由最大拉应力造成。
解释:低碳钢抗剪强度低于抗拉强度,根据第三强度理论,单向应力状态下与第一主应力成45°的斜截面上产生最大切应力,且数值上τ=σ₁/2,故低碳钢拉伸时沿45°斜面剪切破坏;铸铁抗拉强度则很小,根据第一强度理论,直接沿横截面被拉断。
㈥ 以强度,塑性,断面形状与破坏原因几方面分析低碳钢和铸铁在拉伸试验的力学性能
低碳钢抗拉强度大来,塑自性材料,断面有颈缩现象,原因是拉力太大,超过抗拉强度被破坏。
铸铁抗拉强度弱,典型的脆性材料,断面与铸铁轴线大致成45度角(45~55°范围内),原因是铸铁的抗剪切能力小于抗拉伸强度,最终被剪断,沿45度方向正好是剪力最大的方向,超过抗剪切强度被切断。
㈦ 为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合,而铸铁试样是与试样轴线成45度螺旋断
这是因为抄在拉伸实验中袭引起低碳钢屈服的主要原因是切应力。而引起铸铁断裂的主要原因是拉应力,因为低碳钢的抗拉能力大于抗剪能力。而铸铁的抗剪能力大于抗拉能力。
对于铸铁试样,拉伸破坏发生在横截面上,是由拉应力造成的。压缩破坏发生在斜截面上,是由切应力造成的。扭转破坏发生在45度螺旋面上,是由最大拉应力造成的。
低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别。低碳钢试样的断面与横截面重合,断面是最大切应力作用面,断口较为齐平,可知为剪切破坏;铸铁试样的断面是与试样的轴线成45度的螺旋面,断面是最大拉应力作用面,断口较为粗糙,因而是最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。