低碳鋼拉伸時受什麼力斷

A. 低碳鋼和鑄鐵拉伸破壞的主要原因

鑄鐵的拉伸破壞發生在橫截面上，是由最大拉應力造成的。壓縮破壞發生專在約50-55度斜截面上，屬是由最大切應力造成的。扭轉破壞發生在45度螺旋面上，是由最大拉應力造成的。

低碳鋼拉伸破壞的主要原因是最大切應力引起塑性屈服。引起鑄鐵斷裂的主要原因是最大拉應力引起脆性斷裂，這說明低碳鋼的抗能力大於抗剪能力，而鑄鐵抗剪能力大於抗拉能力。

(1)低碳鋼拉伸時受什麼力斷擴展閱讀

鑄鐵的組織和機械性能：

灰鑄鐵的凝固形態隨著碳當量變化。在碳當量小於4.3%的亞共晶條件下，首先奧氏體樹枝晶析出（叫做初晶奧氏體），當殘留的鐵液變成共晶成分時，由石墨和奧氏體兩相層狀組織形成的共晶團形核、成長，凝固結束。

過共晶成分條件下，首先結晶出板狀石墨（叫做初生石墨），當殘留鐵液達到共晶成分時，共晶團形核、生長。灰鑄鐵由幾乎沒有強度的石墨和具有強度的鐵基體（鐵素體或者珠光體）組成，這二者的形狀和數量決定了機械性能。

B. 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。

C. 低碳鋼扭轉多少度斷裂

扭轉為45度斷裂。 拉伸時的破壞原因是拉應力扭轉時，故破壞原因是最大剪應力。

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，試件總長不變。

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。

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。

D. 比較低碳鋼和鑄鐵在拉伸和壓縮時的力學性質的異同點

低碳鋼和鑄鐵在拉伸和壓縮時的力學性質的異同點：
受拉時的變形曲線不同：
1、低碳鋼抗壓縮的能力比鑄鐵要低，當對低碳鋼試塊進行壓縮實驗時，受力逐漸加大，試塊隨外力變形，當試塊變形達到極限時，其受力也達到最大值，其受力曲線是一條向斜上方的直線。
2、鑄鐵開始時與低碳鋼受力情況基本相同，只是當鑄鐵試塊受力達到本身的破壞極限時，受力逐漸減小，直到試塊在外力下被破壞（裂開），受力為「0」其受力曲線與低碳鋼拉伸時的受力曲線相同。
低碳鋼和鑄鐵化學成份不同：
1、低碳鋼是指含碳量≤0.2%的鐵碳金屬物，。
2、鑄鐵的含碳量都是＞1%的黑色金屬。
3、在實驗比較它們在拉伸或壓縮時的力學性質異同點，就要以其自身的機械性能來考慮。
(4)低碳鋼拉伸時受什麼力斷擴展閱讀：
1、低碳鋼由於含碳量低，它的延展性、韌性和可塑性都是高於鑄鐵的，拉伸開始時，低碳鋼試棒受力大，先發生變形，隨著變形的增大，受力逐漸減小，當試棒斷開的瞬間，受力為「0」，其受力曲線是呈正弦波＞0的形狀。
2、鑄鐵由於韌性差，拉伸開始時，受力是逐步加大的，當達到並超過它的拉伸極限時，試棒斷開，受力瞬間為「0」，其受力曲線是隨受力時間延長，一條直線向斜上方發展，試棒斷開，直線垂直向下歸「0」。
參考資料：網路-低碳鋼拉伸實驗
參考資料：網路-壓縮實驗

E. 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

F. 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

G. 比較低碳鋼與鑄鐵在拉伸時的力學性質

低碳鋼由於含碳量低，它的延展性、韌性和可塑性都是高於鑄鐵的，拉伸開始時專，低碳鋼試棒受力大，屬先發生變形，隨著變形的增大，受力逐漸減小，當試棒斷開的瞬間，受力為「0」，其受力曲線是呈正弦波＞0的形狀。 鑄鐵由於軔性差，拉伸開始時，受力是逐步加大的，當達到並超過它的拉伸極限時，試棒斷開，受力瞬間為「0」，其受力曲線是隨受力時間延長，一條直線向斜上方發展，試棒斷開，直線垂直向下歸「0」。 同樣的道理：低碳鋼抗壓縮的能力比鑄鐵要低，當對低碳鋼試塊進行壓縮實驗時，受力逐漸加大，試塊隨外力變形，當試塊變形達到極限時，其受力也達到最大值，其受力曲線是一條向斜上方的直線。鑄鐵則不然，開始時與低碳鋼受力情況基本相同，只是當鑄鐵試塊受力達到本身的破壞極限時，受力逐漸減小，直到試塊在外力下被破壞（裂開），受力為「0」其受力曲線與低碳鋼拉伸時的受力曲線相同。 以上就是低碳鋼和鑄鐵在拉伸和壓縮時力學性質的異同點。

H. 低碳鋼拉伸時的力學性質

通常採用低碳鋼作為拉伸試驗的試樣,進行靜拉伸試驗來測定低碳鋼的強度指標和塑性指標.
它的力學性質表現為：低碳鋼拉伸時有個彈性極限點,當拉伸時的拉力不超過該極限點,此時
低碳鋼處於彈性變形的狀態,也就是當外力去除後,變形隨即消失而低碳鋼恢復原狀；當拉伸
時的拉力超過該彈性極限點時,低碳鋼就會發生塑性變形,也就是當外力去除後變形仍不能消
失,低碳鋼結構相鄰部分產生永久性位置移動；當拉力超過塑性變形承受的載荷時,低碳鋼就
會發生斷裂.

I. 比較低碳鋼的拉伸和扭轉實驗,從進入塑性變形階段到破壞的全過程有什麼明顯的差別

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。

表現回為斷裂截面收縮、答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，試件總長不變。

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。

(9)低碳鋼拉伸時受什麼力斷擴展閱讀：

低碳鋼試樣在拉伸試驗中所表現出的變形與抗力間的關系也比較典型。低碳鋼的整個試驗過程中工作段的伸長量與荷載的關系由拉伸圖表示。做實驗時，可利用萬能材料試驗機的自動繪圖裝置繪出低碳鋼試樣的拉伸圖即下圖中拉力F與伸長量△L的關系曲線。需要說明的是途中起始階段呈曲線是由於試樣頭部在試驗機夾具內有輕微滑動及試驗機各部分存在間隙造成的。

J. 試比較低碳鋼在拉伸及壓縮時的力學性能，試比較鑄鐵在拉伸及壓縮時的力學性能

拉伸開始時，低碳鋼試棒受力大，先發生變形，隨著變形的增大，受力逐漸減小，當試棒斷開的瞬間，受力為「0」，其受力曲線是呈正弦波＞0的形狀。低碳鋼由於含碳量低，它的延展性、韌性和可塑性都是高於鑄鐵的。

壓縮開始時，低碳鋼受力逐漸加大，試塊隨外力變形，當試塊變形達到極限時，其受力也達到最大值，其受力曲線是一條向斜上方的直線。

拉伸開始時，鑄鐵由於軔性差，受力是逐步加大的，當達到並超過它的拉伸極限時，試棒斷開，受力瞬間為「0」，其受力曲線是隨受力時間延長，一條直線向斜上方發展，試棒斷開，直線垂直向下歸「0」。

壓縮開始時，鑄鐵與低碳鋼受力情況基本相同，只是當鑄鐵試塊受力達到本身的破壞極限時，受力逐漸減小，直到試塊在外力下被破壞（裂開），受力為「0」其受力曲線與低碳鋼拉伸時的受力曲線相同。

(10)低碳鋼拉伸時受什麼力斷擴展閱讀

在拉伸與壓縮實驗中，低碳剛及鑄鐵的斷口特徵有很大不同：

低碳鋼斷口有明顯的光亮傾斜面，為塑性破壞所致。傾斜面傾角與試樣軸線近似成杯狀斷口，斷裂是由於切應力造成的，中心部分為粗糙平面，塑性越大杯狀斷口越大，中心粗糙平面的面積越小。

鑄鐵沒有傾斜側面，斷口平齊，並垂直於拉應力，屬脆性斷口，比較典型。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。

鑄鐵受扭時剪應力最大處為橫截面邊緣處，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，因為圓軸表面為曲面，各點主應力的主平面沿方向連起來會形成一個螺旋線，從外向內應力狀態相似，因此形成螺旋面。

參考資料來源：網路-拉伸和壓縮