低碳钢和铸铁力学性能有什么不同

㈠ 试比较低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能，并根据断口特点分析其破坏原因

低碳钢扭转时发生屈服，加工硬化，最后断裂。塑性变形量较大。铸铁扭转时几乎不发生塑性变形，直接断裂。低碳钢断口和式样轴线垂直，是剪切力切断。铸铁断口和式样轴线呈45度，是正应力拉断。

㈡ 根据拉伸、压缩和扭转试验结果，综合分析低碳钢和铸铁的力学性能

可以得出低碳钢的韧性抄比铸铁强，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。

低碳钢为塑性材料，开始时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。相反地，图形逐渐向上弯曲。这是因为在过了比例极限后，随着塑性变形的迅速增长，而试件的横截面积逐渐增大，因而承受的载荷也随之增大。

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以上变形假设和结论并不普遍适用于所有棱柱形杆。如薄壁的Z形截面杆在通过横截面形心的拉力作用下，除发生伸长变形外，两个翼缘还在各自的纵向平面内弯曲，即使在离外力作用截面相当远处，横截面也不再保持为平面，其上的正应力并非均匀分布，且有剪应力存在；这一现象已为薄壁杆件的约束扭转理论所论证。

显然就静力学的观点来看，此时整个横截面上的正应力却仍然只组成通过横截面形心的合力N,而剪应力不组成合力和合力矩。

㈢ 低碳钢和铸铁的拉伸时的力学性能有什么不同

一、力学性能不同

1、低碳钢：拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段版：弹性阶段、屈权服阶段、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、铸铁：对基体的割裂作用影响最小，因而具有很高的强度、良好的韧性、塑性和切削加工性。

二、构成不同

1、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。

2、铸铁：主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中，含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。

三、用处不同

1、低碳钢：包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。

2、铸铁：于退火周期长，工艺复杂，成本高，只适 用于大批量生产薄壁零件。

㈣ 试比较低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能，并根据断口特点分析其破坏原因

低碳钢复的扭转角远大于铸铁制，因为低碳钢是塑性材料，而铸铁是脆性的，低碳钢断面是沿横截面被剪破坏的，然而铸铁是沿着45到55度不等的截面破坏的，说明低碳钢是因为横截面的剪切应力而破坏的，铸铁是因为斜截面的拉应力而破坏的。

低碳钢扭转破坏为平断口，为切应力破坏，因为低碳钢抗剪能力最差；铸铁扭转破坏为螺旋断口，为45度主拉应力破坏，因为铸铁抗拉能力最差。

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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。这种钢还具有良好的焊接性。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。

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。

㈤ 比较低碳钢代表的塑性材料和铸铁代表脆性材料拉伸的力学性能有何异同

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,受力为“0”,其受力曲线是呈正弦波＞0的形状.
铸铁由于轫性差,拉伸开始时,受力是逐步加大的,当达到并超过它的拉伸极限时,试棒断开,受力瞬间为“0”,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.

㈥ 低碳钢 铸铁 力学性能的比较

1．低碳钢：

低碳钢为塑性材料.开始时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。相反地，图形逐渐向上弯曲。这是因为在过了比例极限后，随着塑性变形的迅速增长，而试件的横截面积逐渐增大，因而承受的载荷也随之增大。

从实验我们知道，低碳钢试件可以被压成极簿的平板而一般不破坏。因此，其强度极限一般是不能确定的。我们只能确定的是压缩的屈服极限应力。

2．铸铁：

铸铁为脆性材料，其压缩图在开始时接近于直线，与纵轴之夹角很小，以后曲率逐渐增大，最后至破坏，因此只确定其强度极限。

σbc＝Fbc/S
铸铁试件受压力作用而缩短，表明有很少的塑性变形的存在。当载荷达到最大值时，试件即破坏，并在其表面上出现了倾斜的裂缝（裂缝一般大致在与横截面成45°的平面上发生）铸铁受压后的破坏是突然发生的，这是脆性材料的特征。

从试验结果与以前的拉伸试验结果作一比较，可以看出，铸铁承受压缩的能力远远大于承受拉伸的能力。抗压强度远远超过抗拉强度，这是脆性材料的一般属性。

它们的压缩图见下面第一个网页
http://am.hit.e.cn/labs/caili/matelPulling.htm
这个是电子教案。
http://www.xihangzh.com/jxkj/lixue/jiaoan14.htm