為什麼低碳鋼拉伸會出現上屈服點

❶ 金屬材料在拉伸試驗時都會出現屈服點嗎

一般來講金屬材料在進行拉伸，也就是變形，完整過程都會出現屈服點，可能存在個別的材料屈服點不明顯

❷ 低碳鋼有什麼特性

低碳鋼（mildsteel）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。
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。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。形變時效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。

❸ 低碳鋼拉伸時的屈服階段是怎麼回事

1. 許用應力是根據塑性材料的強度理論得出的。強度理論是判斷材料在復雜應力狀態下是內否破壞的理論容。材料在外力作用下有兩種不同的破壞形式：一是在不發生顯著塑性變形時的突然斷裂,稱為脆性破壞;二是因發生顯著塑性變形而不能繼續承載的破壞，稱為塑性破壞，即為屈服破壞，對於低碳鋼為塑性材料破壞形式為屈服，所以要用屈服極限為標准並給於一定的安全系數來確定許用應力。屈服極限雖與彈性極限相近但並非相同。

2. 2.試驗中，應力的讀取是通過試驗機的載荷讀數間接獲得的，即載荷F比上截面積A0，在屈服階段，試件長度增加，截面積無顯著變化（變形忽略仍認為為原始面積A0），而載荷F在小范圍內上下抖動（F並非定值是微小波動）。
   

❹ 所有金屬材料在拉伸實驗時都會出現顯著的屈服現象嗎

【1】不一定。例如，退火低碳鋼在低溫下拉伸，普通灰鑄鐵或淬火高碳鋼在室溫下拉伸，它們的拉伸力-伸長曲線上只有彈性變形階段。冷拔鋼只有彈性變形和不均勻集中塑性變形。
【2】金屬：金屬是一種具有光澤（即對可見光強烈反射）、富有延展性、容易導電、導熱等性質的物質。金屬的上述特質都跟金屬晶體內含有自由電子有關。在自然界中，絕大多數金屬以化合態存在，少數金屬例如金、鉑、銀、鉍以游離態存在。金屬礦物多數是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽。金屬之間的連結是金屬鍵，因此隨意更換位置都可再重新建立連結，這也是金屬延展性良好的原因。金屬元素在化合物中通常只顯正價。相對原子質量較大的被稱為重金屬。

❺ 低碳鋼受拉過程中出現屈服階段和強化階段的原因 低碳鋼受拉過程中出現屈服階段和 低碳鋼受拉

出現屈服的原因:位錯脫釘,引起強度不增加但變形量增加,甚至強度降低變形量仍增加;強化階段主要是隨變形增加位錯增殖,位錯相互纏繞引起位錯運動難度增加,要變形須增加外力.

❻ 為什麼材料會出現上下屈服點

屈服強度：是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應力。對於無明顯屈服的金屬材料，規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強度。大於此極限的外力作用，將會使零件永久失效，無法恢復。如低碳鋼的屈服極限為207MPa，當大於此極限的外力作用之下，零件將會產生永久變形，小於這個的，零件還會恢復原來的樣子。

（1）對於屈服現象明顯的材料，屈服強度就是屈服點的應力（屈服值）；

（2）對於屈服現象不明顯的材料，與應力-應變的直線關系的極限偏差達到規定值（通常為0.2%的原始標距）時的應力。通常用作固體材料力學機械性質的評價指標，是材料的實際使用極限。因為在應力超過材料屈服極限後產生頸縮，應變增大，使材料破壞，不能正常使用。

當應力超過彈性極限後，進入屈服階段後，變形增加較快，此時除了產生彈性變形外，還產生部分塑性變形。當應力達到B點後，塑性應變急劇增加，應力應變出現微小波動，這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由於下屈服點的數值較為穩定，因此以它作為材料抗力的指標，稱為屈服點或屈服強度(ReL或Rp0.2)。

有些鋼材(如高碳鋼)無明顯的屈服現象，通常以發生微量的塑性變形(0.2%)時的應力作為該鋼材的屈服強度，稱為條件屈服強度（yield strength）。

首先解釋一下材料受力變形。材料的變形分為彈性變形（外力撤銷後可以恢復原來形狀）和塑性變形（外力撤銷後不能恢復原來形狀，形狀發生變化，伸長或縮短）。

建築鋼材以 屈服強度 作為設計應力的依據。

yield strength，又稱為屈服極限 ，常用符號δs，是材料屈服的臨界應力值。

（1）對於屈服現象明顯的材料，屈服強度就是屈服點的應力（屈服值）；

（2）對於屈服現象不明顯的材料，與應力-應變的直線關系的極限偏差達到規定值（通常為材料發生0.2%延伸率）時的應力。通常用作固體材料力學機械性質的評價指標，是材料的實際使用極限。因為在應力超過材料屈服極限後產生塑性變形，應變增大，使材料失效，不能正常使用。

當應力超過彈性極限後，進入屈服階段後，變形增加較快，此時除了產生彈性變形外，還產生部分塑性變形。當應力達到B點後，塑性應變急劇增加，應力應變出現微小波動，這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為下屈服點和上屈服點。由於下屈服點的數值較為穩定，因此以它作為材料抗力的指標，稱為屈服點或屈服強度(ReL或Rp0.2)。

a．屈服點yield point（σs）

試樣在試驗過程中力不增加（保持恆定）仍能繼續伸長（變形）時的應力。

b．上屈服點upper yield point（σsu）

試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力。

c．下屈服點lower yield point（σsL）

當不計初始瞬時效應時屈服階段中的最小應力。

有些鋼材(如高碳鋼)無明顯的屈服現象，通常以發生微量的塑性變形(0.2%)時的應力作為該鋼材的屈服強度，稱為條件屈服強度（yield strength）。

首先解釋一下材料受力變形。材料的變形分為彈性變形（外力撤銷後可以恢復原來形狀）和塑性變形（外力撤銷後不能恢復原來形狀，形狀發生變化，伸長或縮短）

建築鋼材以 屈服強度 作為設計應力的依據。

所謂屈服，是指達到一定的變形應力之後，金屬開始從彈性狀態非均勻的向彈-塑性狀態過渡，它標志著宏觀塑性變形的開始。

❼ 為什麼低碳鋼拉伸變形處於屈服階段時試樣表面會產生與軸線成45度角的滑移線

變形過程中，同時受到拉應力和剪切應力，而剪切應力延與工件軸線成45度方向最內大，所以低碳鋼拉容伸變形處於屈服階段時試樣表面會產生與軸線成45度角的滑移線。

試樣的伸長量急劇地增加，而萬能試驗機上的荷載讀數卻在很小范圍內波動。如果略去這種荷載讀數的微小波動不計，這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。若試樣經過拋光，則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋。

(7)為什麼低碳鋼拉伸會出現上屈服點擴展閱讀：

頸縮階段和斷裂Bef試樣伸長到一定程度後，荷載讀數反而逐漸降低。此時可以看到試樣某一段內橫截面面積顯著地收縮，出現「頸縮」的現象，一直到試樣被拉斷。

在計算機上輸入已測平均直徑中最小值等參數，並勾選所需測定的參數FeH值、下屈服點力FeL值和最大力Fm值，上屈服強度Reh,下屈服強度Rel抗拉強度Rm。將進油閥關閉，按試驗機上啟動鍵。同時，操作計算機軟體使之開始繪制曲線圖。

❽ 金屬材料在拉伸過程中出現上下屈服點以及屈服平台的原因

判斷題 金屬材料的上屈服點是指金屬試樣在拉伸過程中發生屈服而首次下降前的最大應力

❾ 低碳鋼 屈服機理

屈服是來金屬材料固有的屬自性。低碳鋼韌性和塑性好，屈服現象猶為突出。屈服是斷裂的前兆因為還有疲勞現象的存在，多以工程應用中考慮的零件所受最大應力要比屈服下極限低很多。
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。

❿ 低碳鋼拉伸破壞的原因

低碳鋼拉伸破壞的原因
問題一：低碳鋼和鑄鐵拉伸破壞的主要原因低碳鋼壓縮曲線也有明顯的屈服點，但由於試樣很短屈服階段與拉伸相比短的多，進入強化階段後塑性變形越來越大，因三向應力狀態限制了端面附近的變形，因此試樣的變形呈鼓形。隨著變形的增長，承載面積、三向應力狀態的影響越來越大，試樣繼續變形的抗力不斷增長P-h曲線開始上翹，而且上翹程度越來越陡。最後，低碳鋼只能壓扁而不會發生斷裂，因此低碳鋼壓縮時只有屈服極限sc而沒有強度極限。
鑄鐵受壓時不存在拉應力的影響，隨著載荷的增長，45°截面的最大剪應力能夠不斷增長，因而產生明顯的塑性變形，使壓縮曲線與拉伸曲線相比明顯變彎。試樣變形後呈鼓狀。最後試樣在最大剪應力的作用下，沿45°～45°截面被剪斷，斷口平滑呈韌性。由於鑄鐵的抗剪能力大大超過其抗拉能力，所以其壓縮強度極限bc遠遠大於其拉伸的強度極限。

問題二：低碳鋼的拉伸和扭轉的破壞原因是否一樣拉伸為平斷口，扭轉為45度的螺旋斷口。
拉伸時的破壞原因是拉應力
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。

問題三：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拉伸時發生頸縮，斷口截面要小於實際截面，截面不平整，斷口呈金屬光澤。鑄鐵不會發生頸縮，斷口截面比較平整，呈灰黑色。

問題四：低碳鋼和鑄鐵拉伸破壞時有什麼特點？並分別說明破壞原因~低碳鋼碳含量百分比在0.5%以下，具有較低硬度，有良好韌性。確定他的延浮性和塑性，是塑性材料。抗拉能力高。
而鑄鐵的碳含量大於2%，碳已飽和獨立存在鐵中，碳顆粒懸浮在鐵中，令鐵的結構鬆散，成了脆性材料，韌性差，抗拉能力低。

問題五：低碳鋼拉伸和扭轉的斷口形狀是否一樣？分析其破壞原因。拉伸為平斷口，扭轉為45度的螺儲斷口。
拉伸時的破壞原因是拉應力
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。

問題六：低碳鋼和鑄鐵在拉伸時的力學性能和破壞形式有何異同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）。
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