❶ 鋼材的力學性能有哪些
力學性能是鋼材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韌性及硬度等。
(1)抗拉性能。表示鋼材抗拉性能的指標有屈服強度、抗拉強度、屈強比、伸長率、斷面收縮率。
屈服是指鋼材試樣在拉伸過程中,負荷不再增加,而試樣仍繼續發生變形的現象。發生屈服現象時的最小應力,稱為屈服點或屈服極限,在結構設計時,一般以屈服強度作為設計依據。
抗拉強度是指試樣拉伸時,在拉斷前所承受的最大荷載與試樣原橫截面面積之比。
鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值,稱為屈強比。屈強比越大,結構零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強比為0.6~0.65,低合金結構鋼為0.65~0.75,合金結構鋼為0.84~0.86。
伸長率是指金屬材料在拉伸時,試樣拉斷後,其標距部分所增加的長度與原標距長度的百分比;斷面收縮率是指金屬試樣拉斷後,其縮頸處橫截面面積的最大縮減量與原橫截面面積的百分比。伸長率和斷面收縮率越大,鋼材的塑性越好。
(2)冷彎性能。冷彎性能是指鋼材在常溫下抵抗彎曲變形的能力,表示鋼材在惡劣條件下的塑性。鋼材按規定的彎曲角度a和彎心直徑d彎曲後,通過檢查彎曲處的外面和側面有無裂紋、起層或斷裂等進行評定。
通過冷彎可以揭示鋼材內部的應力、雜質等缺陷,還可用於鋼材焊接質量的檢驗,能揭示焊件在受彎面的裂紋、雜質等缺陷。
(3)沖擊韌性。沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用而不破壞的能力。
工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力,即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak,單位為焦耳(J)。鋼材的沖擊韌性是衡量鋼材質量的一項指標,特別對經常承受荷載沖擊作用的構件,如重量級的吊車梁等,要經過沖擊韌性的鑒定。沖擊韌性越大,表明鋼材的沖擊韌性越好。
(4)硬度。硬度是指金屬抵抗硬物體壓人其表面的能力,硬度不是一個單純的物理量,而是反映彈性、強度、塑性等的一個綜合性能指標。
硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法為布氏硬度,是用一定直徑的球體(鋼球或硬質合金球),以相應的試驗力壓人試樣表面,經規定的保持時間後,卸除試驗力,測表面壓痕直徑計算其硬度值。
(5)疲勞破壞。鋼材在交變應力作用下,應力在遠低於靜荷載抗拉強度的情況下突然破壞,甚至在低於靜荷載屈服強度時即發生破壞,這種破壞稱為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的應力指標用疲勞強度(或稱疲勞極限)來表示,它是指試件在交變應力的作用下,不發生疲勞破壞的最大應力值。一般把鋼材承受交變荷載1×107周次時不發生破壞所能承受的最大應力作為疲勞強度。設計承受交變荷載且需進行疲勞驗算的結構時,應當了解所用鋼材的疲勞強度。
❷ 簡述低碳鋼在壓縮時的力學性能簡答題
抵抗壓力的能力很大,當壓力很大時超過屈服極限後,材料會變成很薄很薄的薄片也不會破裂。
❸ 低碳鋼和鑄鐵在壓縮時的力學性能有什麼區別
1、材料性能不同:
低碳鋼是塑性材料,低碳鋼抗壓能力非常強,而鑄鐵是脆性材料,抗壓能力遠遠大於抗拉能力。
2、壓縮後結果不同:
低碳鋼抗壓能力非常強,且抗拉抗壓能力相當,所以最後會被壓扁但是不會斷裂,而鑄鐵的抗壓能力遠遠大於抗拉能力,最後會被內部的正應力給拉斷,斷口呈斜45度角。
3、壓縮時表現不同:
低炭鋼壓縮時的力學性能:彈性階段與拉伸時相同,楊氏模量、比例極限相同,屈服階段,拉伸和壓縮時的屈服極限相同,屈服階段後,試樣越壓越扁無頸縮現象,測不出強度極限。
鑄鐵拉伸壓縮時的力學性能:強度極限是唯一指標,斷口形狀為沿斜截面錯動而破壞,斷口與截面成角,抗壓強度極限為拉伸時的4~5倍,沿斜截面錯動而破壞,斷口與斜截面約略成角,只適合作受壓構件。
(3)低碳鋼最重要的力學性能是什麼擴展閱讀:
材料力學性能是指材料在常溫、靜載作用下的宏觀力學性能。是確定各種工程設計參數的主要依據。這些力學性能均需用標准試樣在材料試驗機上按照規定的試驗方法和程序測定,並可同時測定材料的應力-應變曲線。
材料力學性能是材料的宏觀性能。設計各種工程結構選用材料的主要依據。各種工程材料的力學性能是按照有關標准規定的方法和程序,用相應的試驗設備和儀器測定。
❹ 鑄鐵和低碳鋼在拉伸時的力學性能
鑄鐵抗拉強度極限與抗壓強度極限相比很低。沒有抗拉屈服極限。
低碳鋼抗拉屈服極限與抗壓屈服極限相同。
❺ 比較低碳鋼與鑄鐵的力學性能
低碳鋼抗拉強度,伸長率高於鑄鐵。而鑄鐵耐磨性好。
❻ 低碳鋼 鑄鐵 力學性能的比較
1.低碳鋼:
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。
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。
2.鑄鐵:
鑄鐵為脆性材料,其壓縮圖在開始時接近於直線,與縱軸之夾角很小,以後曲率逐漸增大,最後至破壞,因此只確定其強度極限。
σbc=Fbc/S
鑄鐵試件受壓力作用而縮短,表明有很少的塑性變形的存在。當載荷達到最大值時,試件即破壞,並在其表面上出現了傾斜的裂縫(裂縫一般大致在與橫截面成45°的平面上發生)鑄鐵受壓後的破壞是突然發生的,這是脆性材料的特徵。
從試驗結果與以前的拉伸試驗結果作一比較,可以看出,鑄鐵承受壓縮的能力遠遠大於承受拉伸的能力。抗壓強度遠遠超過抗拉強度,這是脆性材料的一般屬性。
它們的壓縮圖見下面第一個網頁
http://am.hit.e.cn/labs/caili/matelPulling.htm
這個是電子教案。
http://www.xihangzh.com/jxkj/lixue/jiaoan14.htm
❼ 低碳鋼的力學性能
低碳鋼為塑性材料。其拉伸時的應力-應變曲線主要分四個階段:彈性階段專、屈屬服階段、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。
❽ 低碳鋼有什麼性能用途
低碳鋼用途:來
原先由於低源碳鋼固有的特性,使其使用范圍大大受到局限,隨著國內一些新技術在鋼鐵行業的應用,低碳鋼的許多新興用途得到了很好的開發利用,目前國內一些大型鋼廠或鋼鐵貿易公司都積極地與國內的大型吊索具企業密切合作,共同開發出一系列高技術高精密高質量的索具產品,在國內乃至全球的索具行業,起到了很好的技術推動作用。這也給我們對低碳鋼的綜合利用,指明了新的道路。
低碳鋼力學性能:
低碳鋼為韌性材料。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。
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。
❾ 低碳鋼拉伸時的力學性能
首先是彈性階段,隨著拉力的增加變形也增加,該階段的形變屬於彈性形變,該專階段應力應變曲線呈直線,在應屬力解除後是會恢復的, 其次是屈服階段,也叫流塑階段,在拉力變化不大的情況下,變形持續增加,該段變形不可恢復 再次是強化階段,就是隨著拉力增加變形也增加,但該段變形不是彈性變形,其應力應變曲線是彎曲的 最後是破壞階段,隨著拉力進一步增加,形變急劇增加,在鋼材的某個部位會出現頸縮,然後拉應力濡染減小,鋼材斷裂 上述是低碳鋼在拉伸時的力學狀態,低碳鋼的延展性很好。中碳和高碳鋼和它有區別