為什麼低碳鋼式樣扭轉破壞斷面

㈠ 低碳鋼和鑄鐵材料扭轉破壞斷口有何不同

低碳鋼是韌性斷裂,斷口凹凸不平,呈撕裂狀;鑄鐵是脆性斷裂,斷口平齊,如剪切狀。

材料力學扭轉版實驗時,低碳鋼和灰權鑄鐵的斷口有什麼不同： 鑄鐵是沿著45°方向,而低碳鋼是沿著橫截面斷裂的。
扭轉時,由於低碳鋼抗拉能力大於抗剪能力,所以剪應力先於拉應力達到最大值；故破壞原因是最大剪應力.

㈡ 低碳鋼和鑄鐵在扭轉時的力學性能比較，並根據斷口特點分析其破壞原因

低碳鋼的扭轉角遠大於鑄鐵，因為低碳鋼是塑性材料，而鑄鐵是脆性的，低碳鋼斷面是沿橫截面被剪破壞的，然而鑄鐵是沿著45到55度不等的截面破壞的，說明低碳鋼是因為橫截面的剪切應力而破壞的，鑄鐵是因為斜截面的拉應力而破壞的。

低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較低，塑性和韌性較好。因此，其冷成形性良好，可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。

這種鋼還具有良好的焊接性。含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造，焊接和切削， 常用於製造鏈條， 鉚釘， 螺栓， 軸等。

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低碳鋼由於強度較低，使用受到限制。適當增加碳鋼中錳含量，並加入微量釩、鈦、鈮等合金元素，可大大提高鋼的強度。若降低鋼中碳含量並加入少量鋁、少量硼和碳化物形成元素，則可得到超低碳貝氏體組夠其強度很高，並保持較好的塑性和韌性。

灰鑄鐵的熱處理僅能改變其基體組織，改變不了石墨形態，因此，熱處理不能明顯改變灰鑄鐵的力學性能，並且灰鑄鐵的低塑性又使快速冷卻的熱處理方法難以實施，所以灰鑄鐵的熱處理受大一定的局限性。其熱處理主要用於消除應力和改善切削加工性能等。

㈢ 低碳鋼與鑄鐵在扭轉破壞時斷口不同，為什麼

低碳鋼拉伸和鑄鐵在扭轉破壞時斷裂方式不一樣，拉伸的斷裂方式是拉斷，試件受正應力，表現為斷裂截面收縮、斷裂後試件總長大於原試件長度。
鑄鐵在扭轉破壞使的斷裂方式是剪斷，試件受切應力，表現為試樣表面的橫向與縱向出現滑移線，最後沿橫截面被剪斷，斷裂截面面積不變。
鑄鐵壓縮破壞時,斷口方位角約為55°-60°，在該截面上存在較大的切應力，所以,其破壞方式是剪斷。扭轉時，所受的外力也是剪力，所以，破壞方式與壓縮時相同，為剪斷。
低碳鋼是韌性材料，鑄鐵是脆性材料
鑄鐵：
扭轉試驗——斷口與軸線成45度，屬於拉伸破壞
拉伸試驗——斷口是平面，屬於拉伸破壞
壓縮試驗——45度碎裂，只能剪切破壞
脆性材料的抗剪切強度大於抗拉伸強度。彈性變形很小，基本無塑性變形，屈服強度與抗拉強度基本相同。
低碳鋼：
扭轉試驗——變形很大，旋轉很多圈，斷口是平面，屬於剪切破壞
拉伸試驗——變形很大，斷口縮頸後，埠有45度茬口，屬於剪切破壞
壓縮試驗——呈腰鼓形塑性變形
韌性材料的抗剪切強度小於抗拉伸強度。彈性變形和塑性變形都很大。
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低碳鋼與鑄鐵的比較
1、低碳鋼
低碳鋼為碳含量低於0.25%的碳素鋼，因其強度低、硬度低而軟，故又稱軟鋼。
低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較低，塑性和韌性較好。
因此，低碳鋼在拉斷時會表現出斷裂截面收縮，斷裂後試件的總長也會大於原試件的長度。
2、鑄鐵
含碳量在2%以上的鐵碳合金為鑄鐵。工業用鑄鐵一般含碳量為2.5%～3.5%。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在，有時也以滲碳體形態存在。
除碳外，鑄鐵中還含有1%～3%的硅，以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯微組織和性能的主要元素。鑄鐵可分為：灰口鑄鐵。含碳量較高（2.7%～4.0%），白口鑄鐵，可鍛鑄鐵，蠕墨鑄鐵等。
由於鑄鐵具有較強的耐磨性和柔韌性，在做扭轉試驗時或壓縮試驗時，屬於拉伸破壞或剪切破壞。

㈣ 圓軸扭轉破壞時,為什麼低碳鋼研截面而鑄鐵沿45度螺旋面斷裂

答:根據材料力學知識,鑄鐵屬典型的脆性材料,其抗拉性能較差,破壞符合最大拉內應力理論.鑄鐵容受扭時橫截面邊緣處剪應力最大,取單元體進行應力分析可得到主應力方向與斷裂面方向垂直且與圓軸表面相切,由於圓軸表面是曲面,各點主應力的主平面沿方向連起來就形成一個螺旋線,從外向內應力狀態相似,故形成螺旋面而不是平面.
滿意了吧

㈤ 試比較低碳鋼和鑄鐵在扭轉時的力學性能，並根據斷口特點分析其破壞原因

低碳鋼復的扭轉角遠大於鑄鐵制，因為低碳鋼是塑性材料，而鑄鐵是脆性的，低碳鋼斷面是沿橫截面被剪破壞的，然而鑄鐵是沿著45到55度不等的截面破壞的，說明低碳鋼是因為橫截面的剪切應力而破壞的，鑄鐵是因為斜截面的拉應力而破壞的。

低碳鋼扭轉破壞為平斷口，為切應力破壞，因為低碳鋼抗剪能力最差；鑄鐵扭轉破壞為螺旋斷口，為45度主拉應力破壞，因為鑄鐵抗拉能力最差。

(5)為什麼低碳鋼式樣扭轉破壞斷面擴展閱讀：

低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較低，塑性和韌性較好。因此，其冷成形性良好，可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。這種鋼還具有良好的焊接性。含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造，焊接和切削， 常用於製造鏈條， 鉚釘， 螺栓， 軸等。

低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較低，塑性和韌性較好。因此，其冷成形性良好可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。這種鋼材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳鋼硬度很低，切削加工性不佳，正火處理可以改善其切削加工性。

㈥ 低碳鋼與鑄鐵試樣扭轉破壞情況有何不同,為什麼

1、斷裂情況不同：扭轉試驗時低碳鋼試件會塑性變形，逐漸成麻花狀而斷裂；而鑄鐵試回件在扭轉答試驗時，基本上不產生變形，以脆斷結束。

2、兩者的含碳量不同，材料韌性不同，對扭曲的承受能力不同：兩種不同實驗結果的原因為低碳鋼含碳量低，材料有一定的韌性，對扭曲有一定的承受能力。而鑄鐵含碳量高，沒有韌性，同時脆性大，對扭曲沒有承受能力。

3、兩者的斷裂面情況不同：退火後的低碳鋼組織大部為為鐵素體同時含有少量珠光體，它的強度、硬度都比較低，而塑性、韌性較高。扭轉實驗時，低碳鋼試件會因為橫截面上的切應力而沿橫截面破壞，它的抗剪強度較差。

扭轉實驗時，因為塑性較差，鑄鐵試件因斜截面上的拉應力會沿大約45度斜截面被扭斷，斷口粗糙，它的抗拉強度較差。

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脆性材料和塑性材料的強度和塑性可以通過扭轉試驗測定，扭轉試驗常用於需要經常承受扭矩的零件如軸、彈簧等材料上。

扭轉試驗需在扭轉試驗機上進行，材料性能和受力情況可以從扭轉試樣的斷口形狀中反映出來。

如切應力作用的結果表現為斷口的斷面與試樣軸線垂直，材料呈塑性；如正應力作用的結果表現為斷口斷面與試樣軸線約成45°角，材料呈脆性。

參考資料來源：網路-扭轉試驗

㈦ 低碳鋼和鑄鐵式樣扭轉破壞情況有何不同試分析其破壞原因。

低碳鋼和鑄鐵在受到同等外力的扭轉破壞下，鑄鐵可能發生斷裂，低碳鋼則可能發生變形。原因是低碳鋼內含有少量的碳，其韌性比較好，而鑄鐵內含有大量的碳，其性能脆硬。金屬材料的成分不同，性能也不同。

㈧ 急，低碳鋼與鑄鐵在扭轉破壞時斷口不同，為什麼

來低碳鋼試件受扭轉時沿源橫截面破壞，此破壞是由橫截面上的切應力造成的，說明低碳鋼的抗剪強度較差；鑄鐵試件受扭轉時沿大約45度斜截面破壞，斷口粗糙，此破壞是由斜截面上的拉應力造成的，說明鑄鐵的抗拉強度較差。

㈨ 低碳鋼和鑄鐵式樣扭轉破壞情況有何不同試分析其破壞原因

低碳鋼和鑄鐵在受到一致外力的扭轉破壞下鑄鐵可能產生斷裂低碳鋼則可能產生變形。原因是低碳鋼內含有少量的碳其韌性比較好而鑄鐵內含有大年夜量的碳其機能脆硬。金屬材料的成分不合機能也不合。

㈩ 低碳鋼與鑄鐵扭轉時的破壞情況有什麼不同

1、斷裂情況不同：扭轉試驗時低碳鋼試件會塑性變形，逐漸成麻花狀而斷裂；而鑄鐵試件版在扭轉試驗時，權基本上不產生變形，以脆斷結束。

2、兩者的含碳量不同，材料韌性不同，對扭曲的承受能力不同：兩種不同實驗結果的原因為低碳鋼含碳量低，材料有一定的韌性，對扭曲有一定的承受能力。而鑄鐵含碳量高，沒有韌性，同時脆性大，對扭曲沒有承受能力。

3、兩者的斷裂面情況不同：退火後的低碳鋼組織大部為為鐵素體同時含有少量珠光體，它的強度、硬度都比較低，而塑性、韌性較高。扭轉實驗時，低碳鋼試件會因為橫截面上的切應力而沿橫截面破壞，它的抗剪強度較差。

扭轉實驗時，因為塑性較差，鑄鐵試件因斜截面上的拉應力會沿大約45度斜截面被扭斷，斷口粗糙，它的抗拉強度較差。

(10)為什麼低碳鋼式樣扭轉破壞斷面擴展閱讀

脆性材料和塑性材料的強度和塑性可以通過扭轉試驗測定，扭轉試驗常用於需要經常承受扭矩的零件如軸、彈簧等材料上。

扭轉試驗需在扭轉試驗機上進行，材料性能和受力情況可以從扭轉試樣的斷口形狀中反映出來。

如切應力作用的結果表現為斷口的斷面與試樣軸線垂直，材料呈塑性；如正應力作用的結果表現為斷口斷面與試樣軸線約成45°角，材料呈脆性。

參考資料來源：網路-扭轉試驗