㈠ 低碳鋼屈服現象由哪種應力引起。如何證明。
應力達到屈服強度 材料進入屈服階段 鋼是塑性材料 可以用TRESCA 准則判定其切應力達到一定的數值 材料進入塑性
㈡ 屈服強度的計算方法
屈服強度計算公式:Re=Fe/So;Fe為屈服時的恆定力。
上屈服強度計算公式:Reh=Feh/So;Feh為屈服階段中力首次下降前的最大力。
下屈服強度計算公式:ReL=FeL/So;FeL為不到初始瞬時效應的最小力FeL。
試驗時用自動記錄裝置繪制力-夾頭位移圖。要求力軸比例為每mm所代表的應力一般小於10N/mm²,曲線至少要繪制到屈服階段結束點。在曲線上確定屈服平台恆定的力Fe、屈服階段中力首次下降前的最大力Feh或者不到初始瞬時效應的最小力FeL。
(2)低碳鋼的屈服強度通常取屈服階段中哪個荷載擴展閱讀
影響屈服強度的內在因素有:結合鍵、組織、結構、原子本性。
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。
影響屈服強度的外在因素有: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。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。
㈢ 低碳鋼拉伸試驗中應力應變可分為四個階段分別是
低碳鋼從受拉至拉斷,分為以下四個階段。
1 彈性階段
隨著荷載的增加,應變隨應力成正比增加。如卸去荷載,試件將恢復原狀,表現為彈性變形,與A點相對應的應力為彈性極限。在這一范圍內,應力與應變的比值為一常量,稱為彈性模量,用E表示。彈性模量反映鋼材的剛度,是鋼材在受力條件下計算結構變形的重要指標。常用低碳鋼的彈性模量E=2.0×105~2.1×105MPa,彈性極限E=180~200MPa。
2 屈服階段
應力與應變不成比例,開始產生塑性變形,應變增加的速度大於應力增長速度,鋼材抵抗外力的能力發生「屈服」了。
該階段在材料萬能試驗機上表現為指針不動(即使加大送油)或來回窄幅搖動。
鋼材受力達屈服點後,變形即迅速發展,盡管尚未破壞但已不能滿足使用要求。故設計中一般以屈服點作為強度取值依據。
3 強化階段
抵抗塑性變形的能力又重新提高,變形發展速度比較快,隨著應力的提高而增強。
常用低碳鋼的為385~520MPa。抗拉強度不能直接利用,但屈服點與抗拉強度的比值(即屈強比),能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強比越小,表明材料的安全性和可靠性越高,結構越安全。但屈強比過小,則鋼材有效利用率太低,造成浪費。常用碳素鋼的屈強比為0.58~0.63,合金鋼為0.65~0.75。
4 頸縮階段
材料變形迅速增大,而應力反而下降。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。
㈣ 金屬材料壓縮實驗,低碳鋼的屈服載荷是多少
低碳鋼在屈服階段的特點是載荷不繼續增加或略微減少的情況下,變形卻繼續增加..那麼在低碳鋼變形過程中從載荷開始降低時算起..載荷變為最小時(即之後開始載荷開始增加)這個點對應的載荷即為屈服載荷..
拉伸曲線起始部分為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.
㈤ 低碳鋼拉伸的四個階段是什麼
低碳鋼拉伸的四個階段:彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段。
1、彈性階段:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部寫出荷載後,試樣將恢復其原長。此階段內可以測定材料的彈性模量E。
2、屈服階段: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,稱為滑移線。
3、強化階段:試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。
4、頸縮階段: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。
低碳鋼特點
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。
㈥ 實驗中如何觀察低碳鋼的屈服點
若用老式的萬能材料試驗機,實驗時超出彈性變形范圍後,力盤指針會有專一個回復過程屬 即來回擺動 而屈服點一般採取 下屈服點來紀錄,所以只要記錄下,指針的最大擺動回復位置的刻度指數就可以確定屈服點。
若採用新式機器,計算機會自動在實驗結束後顯示,屈服極限,和強度極限。
㈦ 在實驗過程中如何確定低碳鋼的屈服載荷
將要測的材料製作成標准試樣,在拉伸試驗機上進行拉伸,同時記錄拉伸曲線,拉伸曲線上屈服階段的最低點對應的外力就是屈服載荷。
㈧ 低碳鋼的屈服強度通常取屈服階段中哪個荷載
將要測的材料製作成標准試樣,在拉伸試驗機上進行拉伸,同時記錄拉伸曲線,拉伸曲線上屈服階段的最低點對應的外力就是屈服載荷。
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。
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)。
㈨ 在實驗過程中如何確定低碳鋼的屈服載荷 為何拉伸曲線的起始部分為曲線而非直線
低碳鋼的拉伸應該遵循胡克定律,起始部分的曲線為不正常情況,建議多做幾次。實驗是要不斷的做才能得出結論的,,排除外界干擾,一樓說的夾具沒夾緊也是一個原因。
確定屈服載荷應該在曲線圖上測得,當過了比例極限之後就是一段曲線,但是曲線的變化率會不一樣,當曲線的變化率開始增大時的那個點所對應的載荷就是屈服載荷。
㈩ 低碳鋼受拉時的應力-應變圖中,分為哪幾個階段各階段的特徵及指標如何答案 (建築材料)
分4個階段:
(抄1)彈性階段ob:這一階襲段試樣的變形完全是彈性的,全部卸除荷載知後,試樣將恢復其原長。
(2)屈服階段bc: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。
(3)強化階段ce試樣經過屈服階段後,若要使其繼續伸長道,由於材料在塑性變形過程中不斷強化,故試樣中抗力不斷增長。
(4)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。
當應力低於σe 時,線彈性變形階段. 應力與試樣的應變成正比,應力去除,變形消失。
σe和σs之間,非線彈性變形階段,仍屬於彈性變形,但應力與試樣的應變不是正比關系。
σs時,屈服階段(其實存在上下屈服極限的)應變變大,但是應力幾乎沒有變化。
當應力超過σs後,強化階段,試樣發生明顯而均勻的塑性變形,若使試樣的應變增大,則必須增加應力值。
在σb值之後,斷裂階段,試樣開始發生不均勻塑性變形並形成縮頸,應力下降,最後應力達到σk時試樣斷裂。
指標:σe彈性極限σs屈服強度σb抗拉強度σk斷裂強度