⑴ 低碳鋼和鑄鐵在拉伸及壓縮時機械性質有何差異
簡單來來講,低碳鋼為塑性材料,鑄自鐵為脆性材料。
低碳鋼的拉伸曲線為:先是一段傾斜的直線(比例極限),然後是一段曲線到頂(屈服極限)後有下拐,接著便是上升的曲線並截止(強度極限,此時材料斷裂開)。說明,先是按彈性變形規律進行,到了屈服限後材料又有所加強(變性硬化),最終斷裂。
鑄鐵拉伸曲線前段是傾斜直線,後段是斜率較大的曲線,而且沒有拐點。
從拉伸試驗分析,低碳鋼有較好的塑性,有明顯的屈服點,較高的延伸率和斷面收縮率,材料斷裂前先發生較大的塑性變形。而鑄鐵則沒有這些優點。
從壓縮方面講,與拉伸方面相似,低碳鋼受壓縮應力過大也會先發生屈服,應力再增加,會從邊緣開始出現開裂,但是仍與中心部位保持連接;而鑄鐵受壓應力過大時,則會整體碎掉,之間並無塑性變形存在。
低碳鋼多用於需要變形、機加工、焊接等管、板、棒材製造的重要的機件;鑄鐵則多用於機座、壓力較低的管線等。
僅供參考
⑵ 低碳鋼和鑄鋼壓縮實驗的主要區別是什麼
低碳鋼和鑄鐵在拉伸和壓縮時的力學性質的異同點:
低碳鋼是指含碳量≤0.2%的鐵碳金屬物,鑄鐵內的含碳量都是容>1%的黑色金屬。
所以,在實驗比較它們在拉伸或壓縮時的力學性質異同點,就要以其自身的機械性能來考慮。
低碳鋼由於含碳量低,它的延展性、韌性和可塑性都是高於鑄鐵的,拉伸開始時,低碳鋼試棒受力大,先發生變形,隨著變形的增大,受力逐漸減小,當試棒斷開的瞬間,受力為「0」,其受力曲線是呈正弦波>0的形狀。
鑄鐵由於軔性差,拉伸開始時,受力是逐步加大的,當達到並超過它的拉伸極限時,試棒斷開,受力瞬間為「0」,其受力曲線是隨受力時間延長,一條直線向斜上方發展,試棒斷開,直線垂直向下歸「0」。
同樣的道理:低碳鋼抗壓縮的能力比鑄鐵要低,當對低碳鋼試塊進行壓縮實驗時,受力逐漸加大,試塊隨外力變形,當試塊變形達到極限時,其受力也達到最大值,其受力曲線是一條向斜上方的直線。
鑄鐵則不然,開始時與低碳鋼受力情況基本相同,只是當鑄鐵試塊受力達到本身的破壞極限時,受力逐漸減小,直到試塊在外力下被破壞(裂開),受力為「0」其受力曲線與低碳鋼拉伸時的受力曲線相同。
⑶ 比較低碳鋼和鑄鐵在受扭轉和拉伸時其變形情況有何異同之處
低碳鋼和鑄鐵在拉伸時皆受拉力,而由於低碳鋼韌性好,所以出現屈服版現象,使其變權形,在扭轉時,低碳鋼受橫截面切應力,抗剪能力差,鑄鐵受扭轉時大約45度截面破壞,由拉力造成,抗拉強度差。
扭轉重在對試樣進行扭轉測試,而拉伸是對試樣進行拉伸測試,扭轉和拉伸是彎曲不同方向測試,測試的數據也是不一樣的。
低碳鋼又稱軟鋼,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。含碳量在2%以上的鐵碳合金。工業用鑄鐵一般含碳量為2%~4%。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在,有時也以滲碳體形態存在。
(3)低碳鋼與鑄鐵的拉伸曲線有什麼區別擴展閱讀:
低碳鋼試樣在拉伸試驗中所表現出的變形與抗力間的關系也比較典型。低碳鋼的整個試驗過程中工作段的伸長量與荷載的關系由拉伸圖表示。做實驗時,可利用萬能材料試驗機的自動繪圖裝置繪出低碳鋼試樣的拉伸圖即下圖中拉力F與伸長量△L的關系曲線。需要說明的是途中起始階段呈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。
⑷ 鑄鐵拉伸與低碳鋼拉伸的應力應變曲線有何區別
低碳鋼拉伸有明顯的屈服過程和屈服極限,鑄鐵沒有。
⑸ 低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗中的性能和特點有什麼不同
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。
⑹ 比較低碳鋼和鑄鐵在受扭和受拉時其變化規律有何異同之處
一、受拉時:
1、低碳鋼受拉時斷口局部頸縮,有明顯屈服階段;
2、鑄鐵受拉時沒有明顯頸縮,鑄鐵成分一般是共晶白口鐵或者過共晶白口鐵,脆性材料,故無明顯屈服階段。
(6)低碳鋼與鑄鐵的拉伸曲線有什麼區別擴展閱讀:
一、低碳鋼:
1、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。
2、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。
3、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。
二、鑄鐵:
1、含碳量在2%以上的鐵碳合金。工業用鑄鐵一般含碳量為2.5%~3.5%。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在,有時也以滲碳體形態存在。
2、除碳外,鑄鐵中還含有1%~3%的硅,以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯微組織和性能的主要元素
三、拉伸實驗
1、測定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗,又稱抗拉試驗。它是材料機械性能試驗的基本方法之一,主要用於檢驗材料是否符合規定的標准和研究材料的性能。
2、伸試驗可測定材料的一系列強度指標和塑性指標。強度通常是指材料在外力作用下抵抗產生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。材料在承受拉伸載荷時,當載荷不增加而仍繼續發生明顯塑性變形的現象叫做屈服。產生屈服時的應力,稱屈服點或稱物理屈服強度
3、試驗時,試驗機以規定的速率均勻地拉伸試樣,試驗機可自動繪制出拉伸曲線圖。對於低碳鋼等塑性好的材料,在試樣拉伸到屈服點時,測力指針有明顯的抖動,可分出上、下屈服點(和),在計算時,常取材料的 δ和ψ可將試驗斷裂後的試樣拼合,測量其伸長和斷面縮小而計算出來。