1. 拉伸试验中,低碳钢的屈服阶段有什么特点
冷作硬化,强度硬度增大,塑性降低
2. 冷作硬化的冷作硬化的力学现象
普通弹性材料(例如低碳钢)在拉伸实验中会经历4个阶段:弹性形变、屈服阶段、强化阶段、破坏直至断裂
弹性形变:即材料所受拉力在弹性极限之内,拉力与材料伸长成正比(胡克定律)。当外力撤去之后,材料会恢复原来的长度。
屈服阶段:在外部拉力超过弹性极限之后,材料失去抵抗外力的能力而“屈服”,即在此情况下外力无显著变化材料依然会伸长。当外力撤去后,材料无法回到原来的长度。
强化阶段:材料在内部晶体重新排列后重新获得抵抗拉伸的能力,但此时的形变为塑性形变,外力撤去后无法回到原来的长度。
破坏阶段:材料在过度受力后开始在薄弱部位出现颈缩现象,抵抗拉伸能力急剧下降,直至断裂。
由于钢材在从红热状态冷却后,内部热应力及晶体排列的缘故,无法使其发挥出最大的抵抗拉伸能力,因此在常温下,将钢材拉伸至强化阶段后撤去外力。钢材经过这种加工后,长度增加,直径缩小,弹性极限上升至相当于原材料强化阶段,大大提升了材料的弹性极限。并且使应变率降低,提高了材料的刚度。
3. 为什么低碳刚材料经过冷作硬化后,比例极限提高而塑性降低
延伸率会下降。因为冷作硬化后,材料强硬度提高,变形度下降了。比例极限提高。。。
4. 低碳钢经过冷加工变形后,塑型和韧性都明显下降,这种现象叫什么
钢材的破坏分塑性破坏和脆性破坏两种。
脆性破坏:加载后,无明显变形,因此破坏前无预兆,断裂时断口平齐,呈有光泽的晶粒状。脆性破坏危险性大。
影响脆性破坏的因素
1.化学成分
2.冶金缺陷(偏析、非金属夹杂、裂纹、起层)
3.温度(热脆、低温冷脆)
4.冷作硬化
5.时效硬化
6.应力集中
7.同号三向主应力状态
1 ) 钢材质量差、厚度大:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等;较厚的钢材辊轧次数较少,材质差、韧性低,可能存在较多的冶金缺陷。
(2) 结构或构件构造不合理:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3) 制造安装质量差:焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重;冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4) 结构受有较大动力荷载或反复荷载作用:但荷载在结构上作用速度很快时(如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等),材料的应力- 应变特性就要发生很大的改变。随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
(5)在较低环境温度下工作:当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
为了防止钢材的脆性断裂,可以从以下几个方面着手:
1、裂纹
当焊接结构的板厚较大时(大于25mm),如果含碳量高,连接内部有约束作用,焊肉外形不适当,或冷却过快,都有可能在焊后出现裂纹,从而产生断裂破坏。针对这个问题,把碳控制在0.22%左右,同时在焊接工艺上增加预热措施使焊缝冷却缓慢,解决了断裂问题。
5. 低碳钢硬化之后会发生什么力学性质的变化
低碳钢硬化作用
当钢从高温较快冷却时,铁素体刮碳、氮过饱和,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。
故选B
屈服应力提高,韧性降低
金属材料在常温或再结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加,减少表面层金属变形的塑性,称为冷作硬化。金属在冷态塑性变形中,使金属的强化指标,如屈服点、硬度等提高,塑形指标如伸长率降低的现象称为硬化。
6. 零件表面层的冷作硬化对其耐磨性有什么影响
零件表面层的冷作硬化对其耐磨性有以下影响:
加工表面的冷作硬化,一般能提高零件的耐磨性。因为它使磨擦副表面层金属的显微硬度提高,塑性降低,减少了摩擦副接触部分的弹性变形和塑性变形。
并非冷作硬化程度越高,耐磨性就越高。这是因为过分的冷作硬化,将引起金属组织过度“疏松”,在相对运动中可能会产生金属剥落,在接触面间形成小颗粒,使零件加速磨损。
7. 冷作硬化会改变钢材的性能将使钢材的什么提高什么降低
硬度,塑性指标。金属在冷态塑性变形中,使金属的指标强化,如屈服点、硬度等提高,塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化。“冷作硬化,材料科学术语,金属材料在常温或在结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形。
8. 经冷作硬化后对金属材料的力学性能有何影响 对于存在明显屈服阶段的材料,屈服力判定的基本原则是什么
经冷来作硬化后对金属材料的强度、硬度自均有不同程度的升高、但塑性和韧性却会下降。
在材料进行拉伸实验时,其中强度会出现一段微小波动的曲线,而波峰称为上屈服点、波谷称为下屈服点,相差不大时,直接用上屈服点代替屈服强度,否则取其平均值。
在外力的作用下,金属材料的变形量增大,晶粒破碎和位错密度增加,导致金属的塑性变形抗力迅速增加,对材料的力学性能影响是: 硬度和强度显著升高;塑性和韧性下降,产生所谓的“加工硬化”现象。
(8)低碳钢拉伸经过冷作硬化后什么降低扩展阅读:
在金属的弹性变形达到极限后,其强度就会发生小范围的波动,这时也就是塑性变形开始了。这个点即是屈服点,这时所受的应力就叫做屈服应力或屈服强度。屈服点之前一般金属的变形量与拉力接近一次线性关系,屈服点之后就变为二次线性关系(抛物线),即拉力增加不大,但产生的变形量却相对较大。