⑴ “钢材韧性”是什么意思,是弯了不断吗韧性和硬度有什么关系
钢在冲击力的作用下抵抗断裂的能力称为韧性。
简单的理解:容易被敲断,韧性差;不容易被敲断,韧性好。
硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
韧性:材料的断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力
显然 这两个概念不是在一个范畴的 但两者有着很紧密的联系
与韧性相对的是脆性,材料在断裂前有较大形变、断裂时断面常呈现外延形变,此形变不能立即恢复,其应力-形变关系成非线性、消耗的断裂能很大的材料。韧性越好,则发生脆性断裂的可能性越小。
⑵ 钢材的三项主要力学性能
钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。其中力学性能是钢材最重要的使用性能,包括拉伸性能、冲击性能、疲劳性能等。工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为,包括弯曲性能和焊接性能等。
(1)拉伸性能
反映建筑钢材拉伸性能的指标,包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)是评价钢材使用可靠性的一个参数。强屈比愈大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太大,钢材强度利用率偏低,浪费材料。
钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性。在工程应用中,钢材的塑性指标通常用伸长率表示。伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力。伸长率越大,说明钢材的塑性越大。试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率。对常用的热轧钢筋而言,还有一个最大力总伸长率的指标要求。
预应力混凝土用高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点,抗拉强度高,无明显的屈服阶段,伸长率小。由于屈服现象不明显,不能测定屈服点,故常以发生残余变形为0.2%原标距长度时的应力作为屈服强度,称条件屈服强度,用σ0.2表示。
(2)冲击性能
冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响。除此以外,钢的冲击性能受温度的影响较大,冲击性能随温度的下降而减小;当降到一定温度范围时,冲击值急剧下降,从而可使钢材出现脆性断裂,这种性质称为钢的冷脆性,这时的温度称为脆性临界温度。脆性临界温度的数值愈低,钢材的低温冲击性能愈好。所以,在负温下使用的结构,应当选用脆性临界温度较使用温度低的钢材。
(3)疲劳性能
受交变荷载反复作用时,钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象,称为疲劳破坏。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的,所以危害极大,往往造成灾难性的事故。钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也较高。
⑶ 影响钢材发生冷脆的化学元素是哪些
影响钢材发生冷脆的化学元素主要有氮和磷,而使钢材发生热脆的化学元素主要是氧和硫。
对于钢材,脆性越高其硬度越大,抗弯曲强度越高,而对于塑性较强的钢材来说正好与之相反,塑性强度大的钢材其硬度低,易弯曲不易折断,对于这两种钢材来说其性能有明显的差别。
冷脆性只发生在具有体心立方晶格的金属中。锅炉与压力容器中广泛采用的低碳钢及低合金钢都是体心立方晶格型,所以会发生遇冷变脆的现象。而面心立方晶格的金属,如铝、铜、镍都不会产生冷脆现象。
(3)钢材硬度低会发生什么断裂扩展阅读:
加工硬化降低了钢材的韧性,同时使韧脆转变温度增加。这种影响随钢材类型不同及加工硬化量的大小而变化。对于冲压封头,试验结果表明,冷压封头的韧脆转变温度高于热压封头,且冲击韧度值也有所减小。
对于冷脆性的材料会在温度变低的情况下脆性急剧增加,因此,选用冷脆性材料时因注意使用的环境以及温度等的影响因素,尽量避免不必要的意外发生,在选材时要把温度对钢材的影响因素考虑在内。
⑷ 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。
(4)钢材硬度低会发生什么断裂扩展阅读:
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。