中碳鋼為什麼選擇屈服極限

❶ 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。

❷ 所有的鋼材都會出現屈服現象嗎

除低碳鋼和中碳鋼及少數合金鋼有屈服現象外，大多數金屬材料沒有明顯的屈服現象內，因此，對容這些材料，規 定產生0.2%殘余伸長時的應力作為屈服強度σ 0.2可以替 代σ s，稱屈服強度，σ 0.2為條件屈服強度。
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。
無明顯屈服點的屈服強度0.2實際上是只RP0.2的值，這個需要用試驗機才能測試。

❸ 碳鋼的力學性能

1.碳鋼

碳鋼也叫碳素鋼，是含碳量ωc小於2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。

按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為建築結構鋼和機器製造結構鋼兩種。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼（ωc≤0.25%），中碳鋼（ωc=0.25%-0.6%）和高碳鋼（ωc>0.6%）

按磷、硫合量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼（含磷、硫較高）、優質碳素鋼（含磷、硫較低）和高級優質鋼（含磷、硫更低）一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高，強度也就高，但塑性降低。

2、碳素結構鋼

這類鋼主要保證力學性能。故其牌號體現其力學性能，用Q+數字表示其中「Q」為屈服點「屈」字的漢語拼音字首。

數字表示屈服點數值，例如Q275表示屈服點為275Mpa，若牌號後面標注字母A、B、C、D，則表示鋼材質量等級不同，含S、P的量依次降低，鋼材質量依次提高。

若在牌號後面標注字母「F」則為沸騰鋼，標注「b」為半鎮靜鋼，不標注「F」或「b」者為鎮靜鋼。例如Q235—AF表示屈服點為235MPa的A級沸騰鋼，Q235—C表示屈服點為 235MPa的C級鎮靜鋼。

碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理，而在供應狀態下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質量分數低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強度，常軋製成薄板、鋼筋、焊接鋼管等。

用於橋梁、建築等結構和製造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質量分數稍高，強度較高，塑性、韌性較好，可進行焊接，通常軋製成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及製造簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、銷等零件。

3、優質結構鋼

這類鋼必須同時保證化學成分和力學性能。其牌號是採用兩位數字表示鋼中平均碳的質量分數的萬分數（ωс*10000）。例如45鋼表示鋼中平均碳的質量分數為0.45%；08鋼表示鋼中平均碳的質量分數為0.08%。

優質碳素結構鋼主要用於製造機器零件。一般都要經過熱處理以提高力學性能。根據碳質量分數不同，有不同的用途。

08、08F、10、10F鋼，塑性、韌性高，具有優良的冷成形性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用於製作儀表外殼、汽車和拖拉機上的冷沖壓件，如汽車身、拖拉機駕駛室等；

15、20、25鋼用於製作尺寸較小、負荷較輕、表面要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零件，如活塞銷,樣板等；

30、35、40、45、50鋼經熱處理（淬火+高溫回火）後具有良好的綜合力學性能，即具有較高的強度和較高的塑性、韌性，用於製作軸類零件，例如40、45鋼常用於製造汽車、拖拉機的曲軸、連桿、一般機床主軸、機床齒輪和其他受力不大的軸類零件；

55、60、65鋼熱處理（淬火+中溫回火）後具有高的彈性極限，常用於製作負荷不大、尺寸較小（截面尺寸小於 12~15mm）的彈簧，如調壓和調速彈簧、柱塞彈簧、冷卷彈簧等。

4、碳素工具鋼

碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼，含碳量在0.65%-1.35%范圍內，其生產成本低，原料來源易取得，切削加工性良好，熱處理後可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被廣泛採用的鋼種，用來製造各種刃具、模具、量具。

但這類鋼的紅硬性差，即當工作溫度大於250℃時，鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。另外，碳素工具鋼如製成較大的零件則不易淬硬，而且容易產生變形和裂紋。

5、易切削結構鋼

易切削結構鋼是在鋼中加入一些使鋼變脆的元素，使鋼切削時切削易脆斷成碎屑，從而有利於提高切削速度和延長刀具壽命。使鋼變脆的元素主要是硫，在普通低合金易切削結構鋼中使用了鉛、碲、鉍等元素。

這種鋼的含硫量在0.08%-0.30%范圍內，含錳量在0.60%-1.55%范圍內。鋼中的硫和錳以硫化錳形態存在，硫化錳很脆並有潤滑效能，從而使切屑容易碎斷，並有利於提高加工表面的質量。

❹ 中碳鋼的屈服現象特徵

材料內部存在的大量位錯，在刃型位錯線附近原子發生畸變，從而使能量升高，晶體處於不穩定狀態。溶質原子會「自覺」聚集到刃位錯受拉部分（正刃下方負刃上方），因為這樣會降低晶格的畸變，使體系更加穩定,此時，位錯原子如果想要運動就要克服更大的阻力，這種現象就是所謂的「柯氏氣團」。這會影響位錯在外力作用下的移動---抗力會增加，這是有些金屬出現屈服現象的原因。
2、其實真正原因至今都沒研究透，雖然另一位已經回答被業界接受比較久了，但是現在又有一些新的說法，上屈服點由以上解釋，四大強化機制和亞晶復合，湊出一條理論貼近實際值的文章，但是更多的數據是很難湊齊，而且強化值測量本來就有誤差很大。
3、強度理論是判斷材料在復雜應力狀態下是否破壞的理論。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。

❺ 為什麼綜合力學性能好的鋼為中碳鋼

綜合力學性能指「強韌配合性能」，即材料既要有高的強度，又要有好的韌性。鋼材碳含量高則強度高，韌性差；碳含量低則韌性好，強度低。中碳鋼兼顧了強度和韌性較好的特性。

❻ 低碳鋼為什麼沒有屈服現象

屈服現象的關鍵是在於這種材料當所受到的應力達到一定值的時候，雖然應力不再增加而形變卻依然在繼續，而且是不可恢復的塑性變形。也就是說此時外力不再增加但材料的破壞卻還在繼續，材料已經失去了對變形的抵抗能力。因此，從安全的角度考慮，將此時的材料所受到的應力作為作為該種材料的屈服極限，或叫做屈服強度。在使用材料的時候，一般要保證材料受到的應力要小於該材料的屈服極限。這樣才能安全。而同種材料的不同個體其屈服強度也是有一定的離散性分布的，因此在實際中使用材料時，還要增加一個安全系數，用材料的屈服極限值除以材料的安全系數，從而得到一個許用的強度值。你所計算出的材料受到的應力要小於許用強度值才是最安全穩妥的。一般對於塑性材料安全系數可以選用1.2～1.5,而脆性材料的安全系數要選用2～2.5甚至是3或4，這主要還需根據你使用的該中材料的使用場合來確定。例如高溫高壓，腐蝕性環境，還有一旦材料失效會造成重大安全事故和人身傷害的場合，我建議你還是要把安全系數選大，以免造成不必要的後果。還有就是需要說明的是，對於有些材料，比如鑄鐵，就沒有屈服點，而是採用該材料發生0.2％的應變時對應的應力值作為此種材料的屈服值。回答完畢。

❼ 為什麼碳素鋼含碳量越高，屈服極限和強度極限越高延伸率降低

含碳量越高，鋼質地越堅硬。堅硬帶來的後果就是脆，抗熱膨脹系數越低，拉升率也越低，同理可焊性越低。

❽ 所以鋼材都有屈服現象是否正確

除低碳鋼和中碳鋼及少數合金鋼有屈服現象外，大多數金屬材料沒有明顯的屈服版現象，因此，對這權些材料，規 定產生0.2%殘余伸長時的應力作為屈服強度σ 0.2可以替 代σ s，稱屈服強度，σ 0.2為條件屈服強度。
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。
無明顯屈服點的屈服強度0.2實際上是只RP0.2的值，這個需要用試驗機才能測試。

❾ 為什麼碳素鋼厚度或直徑越大,他的屈服極限反而越小呢

因為鋼板在製造過程中，薄的鋼板容易控制，使其化學成分均勻，緻密程度高,厚鋼板則易出現偏析帶,緻密程度也較低,因此強度會適當降低

❿ 低碳鋼拉伸屈服極限和剪切屈服極限有何關系

低碳鋼拉伸屈服極限和剪切屈服極限的關系在於：

許用切應力=0.5*許用屈服應力極限（按第三強度理論），

許用切應力=0.577*許用屈服應力極限（按第四強度理論），

一般計算時，取[τ]=(0.5～0.577)*[σ]。

低碳鋼為碳含量低於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。

岩石的剪切強度與土一樣，也是有內聚力和內摩擦阻力兩部分組成，只是它們都比土大些，這與岩石具有牢固的連結有關。

低碳鋼拉伸試驗機，可以用作低碳鋼的拉伸試驗。試驗數據可用電腦儀器記錄並列印出來，試驗數據包括應力-應變曲線，屈服強度以及載入的速率和時間的記錄。能詳細的記錄整個試驗過程，並用於教學或試驗分析。

(10)中碳鋼為什麼選擇屈服極限擴展閱讀：

在載入實驗過程中，總的要求應是緩慢、均勻、連續地進行載入。並採用位移控制速率0.009mm/s。開始測定時至達到屈服強度階段，試樣平行長度的控制速率為0.009mm/S。達到強化階段後可適當增大速率至0.015mm/s。試樣拉斷後立即停機並先取下試樣，然後打開回油閥，使工作平台復位。

在實驗中，注意觀察拉伸過程四個特徵階段中的各種現象，記錄的上屈服點力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

剪切強度表示粘接型膠黏劑在受切線方向的應力時單位面積上的最大斷裂負荷。根據受力方式可分為拉伸剪切強度、壓縮剪切強度、扭轉剪切強度、彎曲剪切強度等幾種，其中拉伸剪切強度最常用。

拉伸剪切強度測定試片一般為12.5cm×2.5cm×1.6mm，採用單面搭接，搭接面長度約12.5mm±0.25mm。測定時試片經過表面處理後，將膠黏劑均勻塗在試片上，然後將兩片試片疊合，在規定的條件下進行固化，兩片試片疊合後寬度方向的錯位不超過0.5mm。