㈠ 急,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。
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。
㈡ 低碳鋼和鑄鐵在扭轉破壞時有什麼不同的現象
低碳鋼拉伸和扭轉時斷裂方式不一樣.拉伸的斷裂方式是拉斷,試件受正應力內.表現為斷容裂截面收縮、斷裂後試件總長大於原試件長度.扭轉的斷裂方式是剪斷,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.
㈢ 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.
㈣ 低碳鋼和鑄鐵在扭轉破壞時有什麼不同現象
低碳鋼試件受扭轉時沿橫截面破壞,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。
低碳鋼的拉伸過程可以分為彈性變形、屈服、強化和縮頸斷裂四個階段;而鑄鐵在斷裂之前只發生彈性變形,低碳鋼的拉伸斷口可分為纖維區、放射區和剪切唇三部分組成,而鑄鐵的拉伸斷口為正斷。
低碳鋼焊接注意事項
當焊件較厚、剛性較大,同時又要求接頭的質量較高時,如材料為20g的鍋爐鍋筒,焊後往往要求進行回火處理,以減少焊接殘余應力,改善接頭組織和性能。回火溫度一般取600~650攝氏度。
在低溫下焊接時,特別是焊接厚度大,剛度大的結構,由於環境溫度較低,接頭焊後冷卻速度較快,所以裂紋傾向就增大,故較厚的焊件焊前應預熱。例如梁、柱、桁架結構在下列情況下焊接:板厚30mm以內,施焊環境溫度低於-30攝氏度;板厚31~50mm,環境溫度低於-10攝氏度。
㈤ 低碳鋼和鑄鐵扭轉破壞的本質差別
低碳鋼拉伸和扭轉時斷裂方式不一樣。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。扭轉的斷裂方式是剪斷,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。
㈥ 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。
(6)低碳鋼與鑄鐵試件扭轉破壞情況有什麼不同擴展閱讀
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。
㈦ 金屬材料扭轉試驗:低碳鋼與鑄鐵的破壞後的斷口截面形狀和紋路有什麼不同
低碳鋼與鑄鐵的破壞後的不同有以下幾個方面。
1、破壞截面不一樣:低碳專鋼試件受扭轉時沿橫截面破壞屬;鑄鐵試件受扭轉時沿大約45°斜截面破壞,斷口粗糙。
2、破壞原因不一樣:低碳鋼試件破壞是由橫截面上的切應力造成的;鑄鐵試件破壞是由斜截面上的拉應力造成的。
3、破壞形狀不一樣:斷口宏觀形貌為杯椎狀斷口,微觀形貌為韌窩;斷面上能觀察到發光小刻面,微觀形貌多為解理,如河流花樣。
4、說明原因不一樣:低碳鋼的破壞說明抗剪強度較差;鑄鐵的破壞說明抗拉強度較差。
參考資料來源:網路—鑄鐵
參考資料來源:網路—低碳鋼
㈧ 低碳鋼和鑄鐵扭轉時變形和破壞情況有何不同試分析其破壞原因。
1、斷口的形狀不同:
鑄鐵破壞時斷口呈45º螺旋曲面,而低碳鋼破壞時斷口是與軸版線垂直的近似平權面。
2、斷裂的過程不同:
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。
原因:鑄鐵是被45º方向上主應力所拉斷,是由斜截面上的拉應力造成的,說明鑄鐵的抗拉強度較差;低碳鋼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。
(8)低碳鋼與鑄鐵試件扭轉破壞情況有什麼不同擴展閱讀:
低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗中的性能和特點
低碳鋼屬於塑性材料,拉伸過程中有明顯的屈服階段,有明顯的頸縮間斷(又稱斷裂階段)。(白口)鑄鐵屬於脆性材料,拉伸過程中沒有明顯的屈服階段,沒有明顯的頸縮間斷。
低碳鋼是典型的塑性材料,拉伸時會發生屈服,會產生很大的塑性變形,斷裂前有明顯的頸縮現象,拉斷後斷口呈凸凹狀,而鑄鐵拉伸時沒有屈服現象,變形也不明顯,拉斷後斷口基本沿橫截面,較粗糙。
㈨ 低碳鋼和鑄鐵在扭轉破壞時有什麼不同的現象
低碳鋼試件復受扭轉時沿橫制截面破壞,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。
㈩ 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。
(10)低碳鋼與鑄鐵試件扭轉破壞情況有什麼不同擴展閱讀
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