碳鋼高溫下強度為什麼會變低

❶ 碳鋼退火對強度的影響

低碳鋼在冷軋產品中佔有的比例較高 ,而且工藝生產產品的問題 。本文通過對低碳鋼化學成

分 、熱軋溫度制度 、冷軋及退火工藝等各項影響因 可以通過不同工 藝生 產 出 CQ、DQ 等 產品 , 並 廣

,確定影響連續退火工藝的主要因素 ,采 素的研究 泛應用於汽車 、家電 、輕工 、機械等行業 ,因此研究

用 DO E設計不同工藝組合並進行試驗 ,分析試驗 連續退火工藝對冷軋低碳鋼屈服強度的影響具有

結果 ,確定各因素的影響程度 ,為改進低碳鋼屈服 重要意義 。鞍鋼自連續退火線投產就開始了對連

強度提供借鑒 。 退工藝生產低碳鋼的研究 。初期需要解決的是連

續退火工藝生產的低碳鋼屈服強度高於罩式退火 1 低碳鋼屈服強度影響因素

連續退火工藝生產低碳鋼工藝路線為 : 丁燕勇 ,工程師 , 2000 年畢業於鞍山鋼鐵學院金屬壓力加工

專業 ,現從事冷軋產品開發及生產工藝管理工作 。 薄板坯連鑄連軋 —酸軋聯合機組軋制 —連續

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《鞍鋼技術 》2010年第 3期

:連續退火工藝對低碳鋼屈服強度的影響丁燕勇等 總第 363期

退火機組退火 —重卷或橫切 。,材料屈服強度越高 。直徑越小

1. 5 平整工藝的影響 連退工藝生 產 的低 碳鋼 性 能 主 要 受 化 學 成

分 、熱軋工藝 、冷軋工藝 、冷軋退火工藝的影響 。 平整工藝的目的主要有兩個 : 一是改善帶鋼 1. 1 化學成分的影響 板形及成品帶鋼表面形貌 ; 二是通過給定的平整

碳是強固溶強化元素 ,對鋼的屈服強度影響 延伸率消除材料退火後的屈服平台 ,為後續的機

[ 1 ] 非常明顯 。碳使強度增加 ,塑性下降 。對於成 械加工做好准備 。由於平整延伸率通常在 0. 3 %

,3. 0 %之間 ,一般來說 ,其對屈服強度的影響在 形用鋼而言 ,需要的是低屈服強度 、高均勻延伸率

30 M Pa以內 。 的機械性能 ,因此應盡量降低碳含量 。當碳含量

在 0. 001 %左右時 , 低碳鋼屈服強度會出現異常

增加 ;到 0. 001 %以下 , 又會出現明顯下降 , 難以 ()2 連退 DO E試驗結果及分析 保證用戶 對強 度 的要 求 。氮 元素 與 碳的 作用 相 2. 1 連退主要影響因素的確定

❷ 通過拉伸實驗,說明在桿件強度計算時,為什麼低碳鋼選取屈服極限而鑄鐵選取強度極限作為危險應力

低碳鋼在拉伸超過屈服極限時，其強度值迅速下降。而鑄鐵幾乎沒有塑性變形，達到強度極限即斷裂。

❸ 低碳鋼的屈服點和抗扭強度時,為什麼公式中有3/4的系數

圓軸扭轉在彈性變形范圍內剪應力分布對於塑性材料， 當扭矩增大到一定數值後，試件表面應力首先達到流動極限，並逐漸向內擴展，形成環形塑性區。若扭矩逐漸增大，塑性區也不斷擴大。

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)碳鋼高溫下強度為什麼會變低擴展閱讀：

屈服強度含義：

屈服強度主要是指金屬材料發生屈服現象時的屈服極限，也就是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）。

影響因素：

內在因素有：結合鍵、組織、結構、原子本性。

例如將金屬的屈服強度與陶瓷、高分子材料比較可看出結合鍵的影響是根本性的。從組織結構的影響來看，可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度，這就是：(1)固溶強化；(2)形變強化；(3)沉澱強化和彌散強化；(4)晶界和亞晶強化。

沉澱強化和細晶強化是工業合金中提高材料屈服強度的最常用的手段。在這幾種強化機制中，前三種機制在提高材料強度的同時，也降低了塑性，只有細化晶粒和亞晶，既能提高強度又能增加塑性。

外在因素有：溫度、應變速率、應力狀態。

隨著溫度的降低與應變速率的增高,材料的屈服強度升高，尤其是體心立方金屬對溫度和應變速率特別敏感，這導致了鋼的低溫脆化。

應力狀態的影響也很重要。雖然屈服強度是反映材料的內在性能的一個本質指標，但應力狀態不同，屈服強度值也不同。我們通常所說的材料的屈服強度一般是指在單向拉伸時的屈服強度。

❹ 合金剛與碳鋼比較，為什麼合金鋼的力學性能好熱處理變形小而且合金鋼的耐磨性能也比碳鋼高

合金鋼里添加了鎢(W)：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性；鈮(Nb)：鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高強度；氮(N):氮能提高鋼的強度，低溫韌性和焊接性，增加時效敏感性；釩(V)：釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力；鈦(Ti)：鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密，細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能； 鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力﹙長期在高溫下受到應力，發生變形，稱蠕變﹚。結構鋼中加入鉬，能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅硬性；鎳(Ni)：鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力；鉻（Cr）：在結構鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性。硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮靜鋼含有0.15－0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度；錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用於挖土機鏟斗，球磨機襯板等。

❺ 低碳鋼為什麼是拉壓等強度材料

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。所以說低碳鋼為什麼是拉壓等強度材料。
對低碳鋼來說，等強度指的是屈服強度，不是斷裂強度。

❻ 當二次滲碳體的含量大於0.9%時,它為什麼會是碳鋼的抗拉強度下降

碳含量對碳鋼力學性能的影響：隨著碳含量的增加,鋼的硬度始終上升回,塑性、韌性始終答下降；當碳含量小於0.9%時,隨著碳含量的增加強度升高,反之,強度下降.
碳含量對碳鋼組織的影響：當碳含量小於0.77%時,隨著碳含量的增加鐵素體的含量逐漸減少,主觀題的含量逐漸增加,當碳含量增大到0.77%時,珠光體的含量增加到100%；碳含量繼續增加,出現了新的組織二次滲碳體,當碳含量增加到0.9%時,二次滲碳體形成網狀型態,導致碳鋼所有力學性能均下降.

❼ 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回，但無明顯屈服階段。相反答地，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。

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❽ 低碳鋼拉斷時應力是否就是強度極限求詳細的為什麼

低碳鋼復拉斷時應力不是強度制極限。

因為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。

通過拉伸試驗，除能檢測鋼材屈服強度和抗拉強度等強度指標外，還能檢測出鋼材的塑性。塑性表示鋼材在外力作用下發生塑性變形而不破壞的能力，它是鋼材的一個重要性指標。鋼材塑性用伸長率或斷面收縮率表示。

(8)碳鋼高溫下強度為什麼會變低擴展閱讀：

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。

❾ 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。

❿ 碳鋼為什麼不能得到抗壓極限強度 2，低碳鋼和鑄鐵

低碳鋼延伸來率大，在承自受壓縮荷載時，起初變形較小，力的大小沿直線上升，載荷進一步加大時，試件被壓成鼓形，最後壓成餅形而不破壞，故其強度極限無法測定。也就是說低碳鋼壓縮時彈性模量E和屈服極限σS與拉伸時相同，不存在抗壓強度極限。