為什麼低碳鋼最大扭轉角比鑄鐵大

『壹』 為什麼低碳鋼試樣扭轉破壞斷面與橫截面重合,而鑄鐵試樣是與試樣軸線成45度螺旋斷

這是因為抄在拉伸實驗中襲引起低碳鋼屈服的主要原因是切應力。而引起鑄鐵斷裂的主要原因是拉應力，因為低碳鋼的抗拉能力大於抗剪能力。而鑄鐵的抗剪能力大於抗拉能力。
對於鑄鐵試樣，拉伸破壞發生在橫截面上，是由拉應力造成的。壓縮破壞發生在斜截面上，是由切應力造成的。扭轉破壞發生在45度螺旋面上，是由最大拉應力造成的。
低碳鋼試樣和鑄鐵試樣的扭轉破壞斷口形貌有很大的差別。低碳鋼試樣的斷面與橫截面重合，斷面是最大切應力作用面，斷口較為齊平，可知為剪切破壞；鑄鐵試樣的斷面是與試樣的軸線成45度的螺旋面，斷面是最大拉應力作用面，斷口較為粗糙，因而是最大拉應力造成的拉伸斷裂破壞。

『貳』 為什麼低碳鋼強度低的原因

低碳鋼強度低原因是。根據查詢相關公開信息低碳鋼的扭轉角遠大於鑄鐵，低碳鋼是塑性材料，而鑄鐵是脆性的，低碳鋼斷面是沿橫截面被剪破壞的。低碳鋼是塑性材料，無論拉還是壓，讓它發生塑性變形所需的力基本一樣大，二者的屈服點(即屈服強度)相同。鑄鐵在受壓的時候，在很小的力量下，就會瓦解，鑄鐵不能作為承壓的受力件。

『叄』 比較低碳鋼與鑄鐵在扭轉時的機械性能以及在扭轉全過程中的變形現象

一、變形現象：

低碳鋼和鑄鐵材料扭轉破壞斷口不同：

1）低碳鋼試樣的斷口與軸線垂直，表明破壞是由切應力引起的；

2）灰鑄鐵試樣的斷口則沿螺旋線方向與軸線約成45角，表明破壞是由拉應力引起的。

二、機械性能：

1）低碳鋼的抗剪能力小於抗拉和抗壓能力。

2）鑄鐵的抗拉能力小於抗剪能力和抗壓能力。

三、詳細數據：

『肆』 低碳鋼和鑄鐵扭轉時變形和破壞情況有何不同試分析其破壞原因。

1、斷口的形狀不同：

鑄鐵破壞時斷口呈45º螺旋曲面，而低碳鋼破壞時斷口是與軸線垂直的近似平面。

2、斷裂的過程不同：

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。

原因：鑄鐵是被45º方向上主應力所拉斷，是由斜截面上的拉應力造成的，說明鑄鐵的抗拉強度較差；低碳鋼是由橫截面上的切應力造成的，說明低碳鋼的抗剪強度較差。

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低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗中的性能和特點

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)。(白口)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。

低碳鋼是典型的塑性材料，拉伸時會發生屈服，會產生很大的塑性變形，斷裂前有明顯的頸縮現象，拉斷後斷口呈凸凹狀，而鑄鐵拉伸時沒有屈服現象，變形也不明顯，拉斷後斷口基本沿橫截面，較粗糙。

『伍』 低碳鋼與鑄鐵試樣扭轉破壞情況有何不同,為什麼

低碳鋼和鑄鐵在受到同等外力的扭轉破壞下，鑄鐵可能發生斷裂，低碳鋼則可能發生變形。原因是低碳鋼內含有少量的碳，其韌性比較好，而鑄鐵內含有大量的碳，其性能脆硬。金屬材料的成分不同，性能也不同。

『陸』 低碳鋼和鑄鐵扭轉破壞的本質差別

低碳鋼
與
鑄鐵
是兩種含碳量相差懸殊的黑色金屬，它們的抗扭曲極限是不同的。低碳鋼中碳是以
珠光體
、
奧氏體
、
滲碳體
等不同
形態
存在，其
晶粒
細密均勻，晶粒之間結合緊密，在受到
扭轉力
的時候，
晶格
的
位移
是逐漸的，直到破壞晶粒之間的
結合力
，而被破壞。鑄鐵中碳是以球狀、棉絮狀、針絮狀
石墨
的
形式
存在，由於其
冷卻時間
長，晶粒粗大，晶粒之間的
間隙
大，結合力相對比較小，當受到扭轉力的時候，晶格的位移比低碳鋼要快，同樣的扭轉力鑄鐵
試樣
首先被破壞。所以說，從
材料力學
角度講，當對這兩種
金屬
進行扭轉破壞時，其本質差別在於它們
機體
內部晶格滑動變形極限的不同。

『柒』 低碳鋼和鑄鐵扭轉時變形和破壞情況有何不同試分析其破壞原因。

1、斷口的形狀不同：

鑄鐵破壞時斷口呈45º螺旋曲面，而低碳鋼破壞時斷口是與軸版線垂直的近似平權面。

2、斷裂的過程不同：

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。

原因：鑄鐵是被45º方向上主應力所拉斷，是由斜截面上的拉應力造成的，說明鑄鐵的抗拉強度較差；低碳鋼是由橫截面上的切應力造成的，說明低碳鋼的抗剪強度較差。

(7)為什麼低碳鋼最大扭轉角比鑄鐵大擴展閱讀：

低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗中的性能和特點

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)。(白口)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。

低碳鋼是典型的塑性材料，拉伸時會發生屈服，會產生很大的塑性變形，斷裂前有明顯的頸縮現象，拉斷後斷口呈凸凹狀，而鑄鐵拉伸時沒有屈服現象，變形也不明顯，拉斷後斷口基本沿橫截面，較粗糙。

『捌』 低碳鋼與鑄鐵試樣扭轉破壞情況有何不同,為什麼

1、斷裂情況不同：扭轉試驗時低碳鋼試件會塑性變形，逐漸成麻花狀而斷裂；而鑄鐵試回件在扭轉答試驗時，基本上不產生變形，以脆斷結束。

2、兩者的含碳量不同，材料韌性不同，對扭曲的承受能力不同：兩種不同實驗結果的原因為低碳鋼含碳量低，材料有一定的韌性，對扭曲有一定的承受能力。而鑄鐵含碳量高，沒有韌性，同時脆性大，對扭曲沒有承受能力。

3、兩者的斷裂面情況不同：退火後的低碳鋼組織大部為為鐵素體同時含有少量珠光體，它的強度、硬度都比較低，而塑性、韌性較高。扭轉實驗時，低碳鋼試件會因為橫截面上的切應力而沿橫截面破壞，它的抗剪強度較差。

扭轉實驗時，因為塑性較差，鑄鐵試件因斜截面上的拉應力會沿大約45度斜截面被扭斷，斷口粗糙，它的抗拉強度較差。

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脆性材料和塑性材料的強度和塑性可以通過扭轉試驗測定，扭轉試驗常用於需要經常承受扭矩的零件如軸、彈簧等材料上。

扭轉試驗需在扭轉試驗機上進行，材料性能和受力情況可以從扭轉試樣的斷口形狀中反映出來。

如切應力作用的結果表現為斷口的斷面與試樣軸線垂直，材料呈塑性；如正應力作用的結果表現為斷口斷面與試樣軸線約成45°角，材料呈脆性。

參考資料來源：網路-扭轉試驗

『玖』 低碳鋼與鑄鐵試樣扭轉破壞情況有何不同,為什麼

1、低碳鋼試件受扭轉時沿橫截面破壞，此破壞是由橫截面上的切應力造成的，說明低碳鋼的抗剪強度較差；鑄鐵試件受扭轉時沿大約45度斜截面破壞，斷口粗糙，此破壞是由斜截面上的拉應力造的，說明鑄鐵的抗拉強度較差。

2、碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強度和硬度較低；

3、鑄鐵塑性較差，鑄鐵試件受扭轉時沿大約45度斜截面破壞，斷口粗糙。低碳鋼試件受扭轉時沿橫截面破壞，此破壞是由橫截面上的切應力造成的，說明低碳鋼的抗剪強度較差，塑性和韌性較好
低碳鋼由於含碳量低，材料本身有一定的韌性，試件在扭轉試驗時產生塑性變形，會形成麻花狀，最後斷裂；鑄鐵由於含碳量高，沒有韌性，但是脆性大，試件在扭轉試驗時，基本上不產生變形，以脆斷結束。