㈠ 比較低碳鋼拉伸,鑄鐵拉伸的斷口形狀,簡單分析其破壞的力學原因
低碳鋼(最典型的即是目前鋼結構工程中常用的Q235鋼)拉伸時出現明顯屈服和頸專縮現象,斷口周屬圍產生約45°滑移線;鑄鐵拉伸時不屈服也無頸縮現象,斷口整齊。
原因:低碳鋼拉伸破壞由最大切應力造成;鑄鐵拉伸破壞由最大拉應力造成。
解釋:低碳鋼抗剪強度低於抗拉強度,根據第三強度理論,單向應力狀態下與第一主應力成45°的斜截面上產生最大切應力,且數值上τ=σ₁/2,故低碳鋼拉伸時沿45°斜面剪切破壞;鑄鐵抗拉強度則很小,根據第一強度理論,直接沿橫截面被拉斷。
㈡ 低碳鋼材料在剪切試驗中,其剪切斷口有何特點
1、切斷口有隨剪切時相對運動方向變形得特點。
2、不會保持原有的形狀,略有黏性。
㈢ 從低碳鋼和鑄鐵式樣的不同斷口特徵說明金屬兩種基本破壞形式的特點
鑄鐵:
拉伸試驗來——斷源口是平面,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:
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
㈣ 請問..低碳鋼和鑄鐵的斷口特徵是什麼啊
低碳鋼常溫拉伸斷裂一般為典型的杯狀椎體骨折。在拉伸和壓縮實驗中,低碳鋼和鑄鐵的斷裂特性如下:
1、低碳鋼斷口具有明顯的塑性破壞引起的明亮的傾斜表面。斜面的傾斜角近似等於試樣的軸線(稱為杯狀斷裂)。
中間部分是一個粗糙的平面。塑性越大,杯狀斷裂越大,中心粗糙面面積越小。而鑄鐵是典型的脆性斷口,沒有任何傾斜邊,斷口呈扁平狀,垂直於拉應力。
2、鑄鐵試樣在室溫下的拉伸斷口基本不變(或圓形截面略有減小),破壞斷口與截面重合。斷口粗糙,呈凹凸顆粒狀。
當然,原因是前者是一種塑料材料,而後者是一種脆性材料。塑性材料拉伸經歷了彈性階段、屈服階段、加強和縮頸階段(簡單地說,在破壞階段之前形狀變化明顯)。而脆性材料在受拉狀態下不存在這種過程,在破壞前不存在明顯的塑性變形和突然斷裂。
(4)低碳鋼剪切斷口有什麼特點擴展閱讀:
在張力和壓縮實驗中,低碳和鑄鐵的斷裂特徵,低碳鋼骨折有明顯的塑性損傷產生的光斜面,斜面軸傾角和樣本近似(稱為一杯骨折),這部分材料的斷裂是由於剪切應力,中央粗糙表面的一部分,更大的塑料杯相應的粗糙表面裂縫中心區域更小。
而鑄鐵是典型的脆性斷口,沒有任何傾斜邊,斷口呈扁平狀,垂直於拉應力。根據材料力學知識,鑄鐵是一種典型的脆性材料,拉伸性能差,其失效符合最大拉應力理論。
鑄鐵時扭轉剪應力最大截面邊緣,分析了應力可用的單元垂直主應力方向和裂縫方向和切圓軸的表面,由於圓軸表面是彎曲的,主平面沿主應力的方向各點在一起形成一個螺旋線,即將離任的內部應力狀態是相似的,因此形成的螺旋面,而不是飛機。
㈤ 低碳鋼和鑄鐵在拉伸時的斷口特徵是什麼
低碳鋼常溫拉伸斷口一般呈典型的杯椎狀斷口
在拉伸與壓縮實驗中,低碳剛及回鑄鐵的斷口特徵答:
1、低碳鋼斷口有明顯的塑性破壞產生的光亮傾斜面,傾斜面傾角與試樣軸線近似成(稱杯狀斷口),這部分材料的斷裂是由於切應力造成的,中心部分為粗糙平面,塑性越大對應杯狀斷口越大,中心粗糙平面的面積越小。而鑄鐵沒有任何的傾斜側面,斷口平齊,並垂直於拉應力,屬典型的脆性斷口。
2、鑄鐵試樣常溫拉伸斷口基本沒有變化(或者說稍微縮小的圓截面),破壞斷口與橫截面重合,斷口粗糙,呈凹凸顆粒狀。
原因當然是因為前者是塑性材料後者是脆性材料咯,塑性材料受拉要經過彈性階段,屈服階段,以及強化和頸縮階段(簡單的說就是破壞前形狀變化比較明顯);而脆性材料受拉時則沒有上述過程,破壞前沒有明顯的塑性變形,突然斷裂
㈥ 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
低碳鋼扭轉時發生屈服,加工硬化,最後斷裂。塑性變形量較大。鑄鐵扭轉時幾乎不發生塑性變形,直接斷裂。低碳鋼斷口和式樣軸線垂直,是剪切力切斷。鑄鐵斷口和式樣軸線呈45度,是正應力拉斷。
㈦ 從低碳鋼和鑄鐵式樣的不同斷口特徵說明金屬兩種基本破壞形式的特點
鑄鐵:抄
拉伸試驗——斷口是襲平面,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:
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
㈧ 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。
(8)低碳鋼剪切斷口有什麼特點擴展閱讀:
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。
㈨ 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.
㈩ 材料力學拉伸試驗中低碳鋼與鑄鐵的斷口特徵
在拉伸與壓縮實驗中,低碳剛及鑄鐵的斷口特徵:
低碳鋼斷口有內明顯的塑性破壞產生的光亮容傾斜面,傾斜面傾角與試樣軸線近似成(稱杯狀斷口),這部分材料的斷裂是由於切應力造成的,中心部分為粗糙平面,塑性越大對應杯狀斷口越大,中心粗糙平面的面積越小。而鑄鐵沒有任何的傾斜側面,斷口平齊,並垂直於拉應力,屬典型的脆性斷口。
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,破壞符合最大拉應力理論。鑄鐵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。