㈠ 低碳鋼為什麼沒有強度極限
低碳鋼為塑性材料.開始時遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但版無明顯屈服階段。權相反地,圖形逐漸向上彎曲。這是因為在過了比例極限後,隨著塑性變形的迅速增長,而試件的橫截面積逐漸增大,因而承受的載荷也隨之增大。
從實驗我們知道,低碳鋼試件可以被壓成極簿的平板而一般不破壞。因此,其強度極限一般是不能確定的。我們只能確定的是壓縮的屈服極限應力。
㈡ 為什麼說低碳鋼是拉壓等強度材料,鑄鐵是拉壓不等強度材料
1、低碳鋼是塑性材料,無論拉還是壓,讓它發生塑性變形所需的力基本一樣大,所以二者的屈服點(即屈服強度)基本相同。鑄鐵在受壓的時候,在很小的力量下,就會瓦解, 所以鑄鐵不能作為承壓的受力件。
2、低碳鋼(low carbon steel)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。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,大多不經熱處理用於工程結構件,有的經滲碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。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。
3、鑄鐵主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱。在這些合金中,含碳量超過在共晶溫度時能保留在奧氏體固溶體中的量。
㈢ 為什麼低碳鋼比中碳鋼焊接性能好
鋼中的碳會明顯影響鋼的焊接性,一般低碳鋼焊接性好,一般不需採用特殊的工藝措施,只是在低溫、厚板或有較高要求時,才需要用鹼性焊條焊接,並適當預熱。當低碳鋼中碳、硫含量均偏於上限時,除要求採用優質低氫焊條、採取預熱和後熱等措施外,還應合理選擇坡口形式、減少熔合比,以防止熱裂紋產生。
中碳鋼焊接時有冷裂傾向,含碳量越高,熱影響區淬硬傾向越大,冷裂傾向也越大,焊接性越差。隨著母材含碳量的增高,也會使焊縫金屬的含碳量相應增高,再加上硫的不利影響,容易在焊縫中形成熱裂紋。所以,中碳鋼焊接應採用抗裂性好的鹼性焊條,並採取預熱和後熱等措施,減小裂紋傾向。
高碳鋼的焊接時,由於這種鋼的含碳量高,焊接時會產生很大的焊接應力,焊接熱影響區的淬硬和冷裂傾向較大,同時焊縫也更易產生熱裂紋,所以這類鋼焊接性最差,故在一般焊接結構中是不採用的,只用於鑄件補焊或堆焊。焊後焊件應進行回火處理,以消除應力,固定組織,防止裂紋和改善焊縫的性能。
㈣ 低碳鋼壓縮後為什麼成鼓形
以低碳鋼為代表的塑性材料。
由於硬度小,富有延展性,抗壓強度低,在壓縮過程中,當應力小於屈服應力時,其變形情況與拉伸時基本相同,但當達到屈服應力後,試件會產生橫向塑性變形。
隨著壓力的繼續增加,試件的橫截面面積不斷變大,同時由於試樣兩端面與試驗機支承墊板間存在摩擦力,約束了這種橫向變形,故試樣出現顯著的鼓脹,呈鼓形。
(4)低碳鋼為什麼擴展閱讀
低碳鋼經形變產生大量位錯,鐵素體中的碳、氮原子與位錯發生彈性交互作用,碳、氮原子聚集在位錯線周圍。這種碳、氮原子與位錯線的結合體稱歲柯氏氣團(柯垂耳氣團)。它會使鋼的強度和硬度提高而塑性和韌性降低,這種現象稱為形變時效。
低碳鋼其拉伸時的應力-應變曲線主要分四個階段:彈性階段、屈服階段、強化階段、局部變形階段,在局部變形階段有明顯的屈服和頸縮現象。開始時為彈性階段,完全遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但無明顯屈服階段。
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。
㈤ 為什麼鋼筋混泥土中的鋼筋宜用低碳鋼而不用高碳鋼
低碳鋼具有一定的韌性與強度,而高碳雖強度大但鋼脆性也大,混凝土中的鋼筋是增加混凝土的強度,在受到外力時低碳鋼筋能有效的抵抗外力,而不斷裂,但如果是高碳鋼鋼筋就很容易斷裂了
㈥ 為什麼低碳鋼其有較好的塑性而高碳鋼具有較好的耐摩性急急急急急急急
低碳鋼
低碳鋼(low carbon steel)
又稱軟鋼, 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。
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。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,天多不經熱處理用於工程結構件,有的經參碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。
低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體,其強廖和硬度較低,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。這種鋼翅具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳鋼硬度很低,切削加工性不佳,淬火處理可以改善其切削加工性。
低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,曩有形變時效傾向。當鋼從高溫較快冷卻時,鐵素體刮碳、氮過飽和,它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮州物,因而鋼的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低,筻種現象稱為淬火時效。低碳鋼即使不淬火而空冷也乏產生時效。低碳鋼經形變產生大量位錯,鐵素體中自碳、氮原子與位錯發生彈性交互作用,碳、氮原子聚身在位錯線周圍。這種碳、氮原子與位錯線的結合體稱歲柯氏氣團(柯垂耳氣團)。它會使鋼的強度和硬度提高而塑性和韌性降低,這種現象稱為形變時效。形變時交比淬火時效對低碳鋼的塑性和韌性有更大的危害性在低碳鋼的拉伸曲線上有明顯的上、下兩,爪屈服點。占上屈服點出現直到屈服延伸結束,在試樣表面出現d於不均勻變形而形成的表面皺褶帶,稱為呂德斯帶。刁少沖壓件往往因此而報廢。其防止方法有兩種。一種高預形變法,預形變的鋼放置一段時間後沖壓時也會產生呂德斯帶,因此預形變的鋼在沖壓之前放置時間刁宜過長。另一種是鋼中加入鋁或鈦,使其與氮形成穩目的化合物,防止形成柯氏氣團引起的形變時效。
低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶{鋼板,用於製作各種建築構件、容器、箱體、爐體和農』機具等。優質低碳鋼軋成薄板,製作汽車駕駛室、發i機罩等深沖製品;還軋成棒材,用於製作強度要求不i的機械零件。低碳鋼在使用前一般不經熱處理,碳含{在0.15%以上的經滲碳或氰化處理,用於要求表層{度高、耐磨性好的軸、軸套、鏈輪等零件。
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j大提高鋼的強度。若降低鋼中碳含量並加入少量鋁、{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。
中碳鋼
中碳鋼
medium carbon steel
碳量0.25%~0.60%的碳素鋼。有鎮靜鋼、半鎮靜鋼、沸騰鋼等多種產品。除碳外還可含有少量錳(0.70%~1.20%)。按產品質量分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。熱加工及切削性能良好,焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高,而塑性和韌性低於低碳鋼。可不經熱處理,直接使用熱軋材、冷拉材,亦可經熱處理後使用。淬火、回火後的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。能夠達到的最高硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中,中碳鋼得到最廣泛的應用,除作為建築材料外,還大量用於製造各種機械零件。
中碳鋼的焊接
中碳鋼含碳量比低碳鋼高,強度較高,焊接性較差。常用的有35、45、55號鋼。中碳鋼焊條電弧焊及其鑄件焊補的主要特點如下:
(1)熱影響區容易產生淬硬組織。含碳量越高,板厚越大,這種傾向也越大。如果焊接材料和工藝規范選用不當,容易產生冷裂紋。
(2)由於基本金屬含碳量較高,所以焊縫的含碳量也較高,容易產生熱裂紋。
(3)由於含碳量的增高,所以對氣孔的敏感性增加。因此對焊接材料的脫氧性,基本金屬的除油除銹,焊接材料的烘乾等,要求更加嚴格。
編輯詞條高碳鋼
high carbon steel
常稱工具鋼 , 含碳量從0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。錘, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼製造; 切削工具如鑽頭, 絲攻, 鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼製造。
高碳鋼的焊接
高碳鋼由於含碳量高,焊接性能很差。其焊接有如下特點:(1)導熱性差,焊接區和未加熱部分之間產生顯著的溫差,當熔池急劇冷卻時,在焊縫中引起的內應力,很容易形成裂紋。
(2)對淬火更加敏感,近縫區極易形成馬氏體組織。由於組織應力的作用,使近縫區產生冷裂紋。
(3)由於焊接高溫的影響,晶粒長大快,碳化物容易在晶界上積聚、長大,使焊縫脆弱,焊接接頭強度降低。
(4)高碳鋼焊接時比中碳鋼更容易產生熱裂紋。
㈦ 為什麼要用低碳鋼,鑄鐵為拉伸材料
因為低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗中的拉伸性能良好,所以要用低碳鋼、鑄鐵內為拉伸材料。
低碳鋼容為韌性材料。其拉伸時的應力-應變曲線主要分四個階段:彈性階段、屈服階段、強化階段、局部變形階段,在局部變形階段有明顯的屈服和頸縮現象。開始時為彈性階段,完全遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但無明顯屈服階段。
(7)低碳鋼為什麼擴展閱讀
低碳鋼的材料變形階段:
1、 彈性變形,材料在外力作用下發生變形,彈性變形的特徵是當外力撤去後變形將完全恢復。
2、塑形流動,材料一旦進入屈服流動階段也就失去抵抗變形的能力,本階段外力幾乎不變材料就可以發生較大的變形;並且此後撤去外載荷後,材料將產生永久性的塑性變形。
3、強化階段,在塑形流動過後,材料又恢復一定的承載能力,如果希望材料產生進一步的變形,就必須增加外力。
4、頸縮階段,材料變形的最後一個階段,這一階段材料的變形不再需要外力,甚至是力一邊減小變形一邊增大。
㈧ 在材料力學壓縮實驗中,低碳鋼為什麼沒有強度極限
因為低碳鋼為塑性材料,開始時遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但專無明顯屬屈服階段。相反地,圖形逐漸向上彎曲。
這是因為在過了比例極限後,隨著塑性變形的迅速增長,而試件的橫截面積逐漸增大,因而承受的載荷也隨之增大。
低碳鋼拉伸試驗中應力應變可分為四個階段分別是彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段,試件在拉斷前,於薄弱處截面顯著縮小,產生「頸縮現象」,直至斷裂。
(8)低碳鋼為什麼擴展閱讀:
低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,還有形變時效傾向。
當鋼從高溫較快冷卻時,鐵素體中碳、氮處於過飽和狀態,它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮物,因而鋼的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低,這種現象稱為淬火時效。低碳鋼即使不淬火而空冷也會產生時效。
低碳鋼經形變產生大量位錯,鐵素體中的碳、氮原子與位錯發生彈性交互作用,碳、氮原子聚集在位錯線周圍。
㈨ 壓縮試驗時候對於低碳鋼為什麼只計算屈服極限
屈服極限是塑性材料的破壞標准,低碳鋼也是塑性材料的一種,它的破壞無論是拉伸還版是壓縮權,都是到達屈服極限以後才會發生,所以壓縮試驗中只計算屈服極限。
低碳鋼為塑性材料.開始時遵守胡克定律沿直線上升,比例極限以後變形加快,但無明顯屈服階段。相反地,圖形逐漸向上彎曲。這是因為在過了比例極限後,隨著塑性變形的迅速增長,而試件的橫截面積逐漸增大,因而承受的載荷也隨之增大。
(9)低碳鋼為什麼擴展閱讀:
材料屈服極限是使試樣產生給定的永久變形時所需要的應力,金屬材料試樣承受的外力超過材料的彈性極限時,雖然應力不再增加,但是試樣仍發生明顯的塑性變形,這種現象稱為屈服,即材料承受外力到一定程度時,其變形不再與外力成正比而產生明顯的塑性變形,產生屈服時的應力稱為屈服極限。
㈩ 什麼是低碳鋼
低碳鋼(low carbon steel) 又稱軟鋼, 含碳量從.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。 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。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,大多不經熱處理用於工程結構件,有的經滲碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。
編輯本段特性
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。 低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,還有形變時效傾向。當鋼從高溫較快冷卻時,鐵素體刮碳、氮過飽和,它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮物,因而鋼的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低,這種現象稱為淬火時效。低碳鋼即使不淬火而空冷也會產生時效。低碳鋼經形變產生大量位錯,鐵素體中自碳、氮原子與位錯發生彈性交互作用,碳、氮原子聚集在位錯線周圍。這種碳、氮原子與位錯線的結合體稱歲柯氏氣團(柯垂耳氣團)。它會使鋼的強度和硬度提高而塑性和韌性降低,這種現象稱為形變時效。形變時要比淬火時效對低碳鋼的塑性和韌性有更大的危害性,在低碳鋼的拉伸曲線上有明顯的上、下兩個屈服點。自上屈服點出現直到屈服延伸結束,在試樣表面出現由於不均勻變形而形成的表面皺褶帶,稱為呂德斯帶。不少沖壓件往往因此而報廢。其防止方法有兩種。一種高預形變法,預形變的鋼放置一段時間後沖壓時也會產生呂德斯帶,因此預形變的鋼在沖壓之前放置時間不宜過長。另一種是鋼中加入鋁或鈦,使其與氮形成穩定的化合物,防止形成柯氏氣團引起的形變時效。
編輯本段種類
低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶或鋼板,用於製作各種建築構件、容器、箱體、爐體和農機具等。優質低碳鋼軋成薄板,製作汽車駕駛室、發動機罩等深沖製品;還軋成棒材,用於製作強度要求不高的機械零件。低碳鋼在使用前一般不經熱處理,碳含量在0.15%以上的經滲碳或氰化處理,用於要求表層溫度高、耐磨性好的軸、軸套、鏈輪等零件。 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。