A. 常見塑性材料有哪些脆性材料呢低碳鋼,鑄鐵屬於哪一類
常見塑性材料如低碳鋼、銅,鋁、塑料,橡膠等;常用的脆性材料有鑄鐵、內陶瓷、石材、玻璃等;低碳容鋼是塑性材料,鑄鐵是脆性材料。
在外力作用下,雖然產生較顯著變形而不被破壞的材料,稱為塑性材料。相反在外力作用下,發生微小變形即被破壞的材料,稱為脆性材料。
(1)對於低碳鋼可用什麼降低塑性擴展閱讀:
塑性材料和脆性材料的比較如下:
(1)塑性材料一般為拉壓等強度材料,且其抗拉強度通常比脆性材料的抗拉強度高,故塑性材料一般用來製成受拉桿件;脆性材料的抗壓強度比抗拉強度高,故一般用來製成受壓構件,而且成本較低。
(2)塑性材料能產生較大的塑性變形,而脆性材料的變形較小。要使塑性材料破壞需消耗較大的能量,因此這種材料承受沖擊的能力較好;因為材料抵抗沖擊能力的大小決定於它能吸收多大的動能。此外,在結構安裝時,常常要校正構件的不正確尺寸,塑性材料可以產生較大的變形而不破壞;脆性材料則往往會由此引起斷裂。
(3)當構件中存在應力集中時,塑性材料對應力集中的敏感性較小。
B. 低碳鋼有什麼特性
低碳鋼(mildsteel)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。
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。
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)。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。一種高預形變法,預形變的鋼放置一段時間後沖壓時也會產生呂德斯帶,因此預形變的鋼在沖壓之前放置時間不宜過長。另一種是鋼中加入鋁或鈦,使其與氮形成穩定的化合物,防止形成柯氏氣團引起的形變時效。
C. 在室溫下可否對低碳鋼和紫銅連續進行塑性加工
在室溫下不能對低碳鋼和紫銅連續進行塑性(變形)加工。
室溫不行;而且,在低於低碳鋼的再結晶溫度條件下也不能對其連續塑變加工;同理,紫銅在低於其再結晶溫度情況下也都不能夠連續塑變加工。這是因為材料的再結晶溫度是材料冷加工與熱加工工藝的分水嶺;低於此溫度,材料的塑性變形加工稱為冷加工;高於此溫度,材料的塑性變形稱為熱加工。
冷加工過程中,低碳鋼塑變模式為多晶體的塑變,機制為交替滑移模式;位錯會迅速產生自晶界向晶粒內部的堆積;材料的強度隨著變形量的增大而增大,即加工硬化效應。隨著材料的強度增加,其脆性也相應增大,韌性降低。當塑變數增加到一定程度時,晶粒變形嚴重;位錯線構成的位錯牆也將原來的晶粒分割成為許多亞結構;內能大量積累和增加;微裂紋就會產生和擴展;材料就會開裂。紫銅的冷加工過程中在晶粒位錯滑移塑變的同時,還會有孿生塑變伴隨其過程中。最終也會產生加工硬化效應。隨著變形量的增大,同樣會如同低碳鋼一樣出現強度增大,脆性增大,人性降低;以至於最終產生裂紋開裂。
熱加工過程中,溫度高於各自的再結晶溫度。熱能會激活材料的構成原子;擴散遷移率大大提高,動態恢復與再結晶會把塑變產生的加工硬化隨時消除。不會出現加工硬化,當然就不會出現由此導致的形變強度增高、韌性降低和開裂的現象。從而,熱加工可以連續不斷的進行;既省工,又省力。
大塑性變形,復雜形狀的深度鍛造,等往往都毫無例外的選擇熱加工。
冷加工過程中,當加工硬化達到某一個控制量後就必須進行再結晶退火熱處理。消除加工硬化效應,然後再繼續冷塑性變形。冷塑變數太大時,中途要進行多次再結晶退火處理。
D. 低碳鋼的塑性性能問題
塑性是材料在外力作用下產生塑性變形而不被破壞的能力,衡量材料塑性的指標有延伸回率δ、答斷面收縮率Ψ
試樣斷裂時,殘余變形量與試驗段原長的比值稱為延伸率;試驗段截面面積的收縮量與試驗段原面積的比值稱為截面收縮率。
軸向拉壓試驗表明,在比例極限內,正應力與正應變成正比,引進比例
塑性好的材料,在軋制或冷壓成型時不容易斷裂,並能承受較大的沖擊載荷。
系數E(彈性模量),則σ=Eε
剛度是指金屬材料在外力作用下抵抗彈性形變的能力。衡量的指標就是彈性模量E.E越大,材料的剛度越大。
彈性和剛度之間沒有必然的聯系。
E. 低碳鋼含碳量增加,鋼的塑性變什麼
碳是決定鋼材性能的最重要元素。當鋼中含碳量在0.8%以下時,隨著含碳量的增加,鋼材版的強度和硬度提權高,而塑性和韌性降低;但當含碳量在1.0%以上時,隨著含碳量的增加,鋼材的強度反而下降。
隨著含碳量的增加,鋼材的焊接性能變差(含碳量大於0.3%的鋼材,可焊性顯著下降),冷脆性和時效敏感性增大,耐大氣銹蝕性下降。
一般工程所用碳素鋼均為低碳鋼,即含碳量小於0.25%;工程所用低合金鋼,其含碳量小於0.52%。
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。
F. 為什麼低碳鋼的塑性和韌性好,易於變形,可以用來製作車身覆蓋件
因為鋼裡面碳元素越多越硬,越脆。
G. 為什麼低碳鋼其有較好的塑性而高碳鋼具有較好的耐摩性急急急急急急急
低碳鋼
低碳鋼(low carbon steel)
又稱軟鋼, 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。
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,天多不經熱處理用於工程結構件,有的經參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,其強廖和硬度較低,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。這種鋼翅具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳鋼硬度很低,切削加工性不佳,淬火處理可以改善其切削加工性。
低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,曩有形變時效傾向。當鋼從高溫較快冷卻時,鐵素體刮碳、氮過飽和,它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮州物,因而鋼的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低,筻種現象稱為淬火時效。低碳鋼即使不淬火而空冷也乏產生時效。低碳鋼經形變產生大量位錯,鐵素體中自碳、氮原子與位錯發生彈性交互作用,碳、氮原子聚身在位錯線周圍。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)。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。形變時交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,爪屈服點。占上屈服點出現直到屈服延伸結束,在試樣表面出現d於不均勻變形而形成的表面皺褶帶,稱為呂德斯帶。刁少沖壓件往往因此而報廢。其防止方法有兩種。一種高預形變法,預形變的鋼放置一段時間後沖壓時也會產生呂德斯帶,因此預形變的鋼在沖壓之前放置時間刁宜過長。另一種是鋼中加入鋁或鈦,使其與氮形成穩目的化合物,防止形成柯氏氣團引起的形變時效。
低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶{鋼板,用於製作各種建築構件、容器、箱體、爐體和農』機具等。優質低碳鋼軋成薄板,製作汽車駕駛室、發i機罩等深沖製品;還軋成棒材,用於製作強度要求不i的機械零件。低碳鋼在使用前一般不經熱處理,碳含{在0.15%以上的經滲碳或氰化處理,用於要求表層{度高、耐磨性好的軸、軸套、鏈輪等零件。
低碳鋼由於強度較低,使用受到限制。適當增加碳鋼中錳含量,並加入微量釩、鈦、鈮等合金元素,可j大提高鋼的強度。若降低鋼中碳含量並加入少量鋁、{量硼和碳化物形成元素,則可得到超低碳貝氏體組夠其強度很高,並保持較好的塑性和韌性。
中碳鋼
中碳鋼
medium carbon steel
碳量0.25%~0.60%的碳素鋼。有鎮靜鋼、半鎮靜鋼、沸騰鋼等多種產品。除碳外還可含有少量錳(0.70%~1.20%)。按產品質量分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。熱加工及切削性能良好,焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高,而塑性和韌性低於低碳鋼。可不經熱處理,直接使用熱軋材、冷拉材,亦可經熱處理後使用。淬火、回火後的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。能夠達到的最高硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中,中碳鋼得到最廣泛的應用,除作為建築材料外,還大量用於製造各種機械零件。
中碳鋼的焊接
中碳鋼含碳量比低碳鋼高,強度較高,焊接性較差。常用的有35、45、55號鋼。中碳鋼焊條電弧焊及其鑄件焊補的主要特點如下:
(1)熱影響區容易產生淬硬組織。含碳量越高,板厚越大,這種傾向也越大。如果焊接材料和工藝規范選用不當,容易產生冷裂紋。
(2)由於基本金屬含碳量較高,所以焊縫的含碳量也較高,容易產生熱裂紋。
(3)由於含碳量的增高,所以對氣孔的敏感性增加。因此對焊接材料的脫氧性,基本金屬的除油除銹,焊接材料的烘乾等,要求更加嚴格。
編輯詞條高碳鋼
high carbon steel
常稱工具鋼 , 含碳量從0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。錘, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼製造; 切削工具如鑽頭, 絲攻, 鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼製造。
高碳鋼的焊接
高碳鋼由於含碳量高,焊接性能很差。其焊接有如下特點:(1)導熱性差,焊接區和未加熱部分之間產生顯著的溫差,當熔池急劇冷卻時,在焊縫中引起的內應力,很容易形成裂紋。
(2)對淬火更加敏感,近縫區極易形成馬氏體組織。由於組織應力的作用,使近縫區產生冷裂紋。
(3)由於焊接高溫的影響,晶粒長大快,碳化物容易在晶界上積聚、長大,使焊縫脆弱,焊接接頭強度降低。
(4)高碳鋼焊接時比中碳鋼更容易產生熱裂紋。
H. 低碳鋼的特性
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。
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)。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。一種高預形變法,預形變的鋼放置一段時間後沖壓時也會產生呂德斯帶,因此預形變的鋼在沖壓之前放置時間不宜過長。另一種是鋼中加入鋁或鈦,使其與氮形成穩定的化合物,防止形成柯氏氣團引起的形變時效。