A. 低碳鋼與鑄鐵的破壞後的斷口截面形狀和紋路有什麼不同
低碳鋼是朔性斷口,宏觀形派雀貌為杯友衡椎狀斷口,微觀形貌好羨做為韌窩,生鐵多為脆性斷口,斷面上能觀察到發光小刻面,微觀形貌多為解理,如河流花樣.
B. 底碳鋼主要信息及拉伸的四個階段介紹
我們都知道現在這個社會倡導的是低碳節能,是一個環保型的社會,因為以前全世界都著重發展工業,而在發展工業的同時,工業雖然在一定程度上會促進社會的進步,但是工業也導致了嚴重的環境污染,更可怕的是,那時候人們完全還沒有意識到環境污染帶給人類的是什麼後果,在領教了環境污染帶來的苦果之後,人們就開始發展節能工業了,今天我們為大家介紹的就是低碳鋼。
基本介紹:
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。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。
和碳素鋼的區別:
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。
碳素鋼含碳量小於1.35%(0.1%-1.2%),除鐵、碳和限量以內的硅、錳、磷、硫等雜質外,不含其他合金元素的鋼。碳素鋼的性能主要取決於含碳量。含碳量增加,鋼的強度、硬度升高,塑性、韌性和可焊性降低。與其他鋼類相比,碳素鋼使用最早,成本低,性能范圍寬,用量最大。適用於公稱壓力PN≤32.0MPa,溫度為-30-425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油製品等介質。常用牌號有WC1、WCB、ZG25及優質鋼20、25、30及低合金結構鋼16Mn。
碳素鋼的范圍要大一些,低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼都屬於碳素鋼。
拉伸的四個階段:
低碳鋼的拉伸大致可分為四個階段:(1)彈性階段OA: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AS』: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(圖中鋸齒狀線SS』)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S』B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)頸縮階段和斷裂BK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。
在上文中,我們為大家介紹了有關低碳鋼的一些知識,我們首先為大家介紹了什麼是低碳鋼,其實顧名思義,從低碳鋼的名字中我們也能大概知道低碳鋼是什麼,我們知道鋼鐵就是發展工業的必備之物,低碳又是我們所倡導的工業理念,所以低碳鋼在市場上相當受歡迎,然後我們介紹了低碳鋼和碳素鋼的區別,接下來我們介紹的就是低碳鋼拉伸的四個階段,大家可以仔細閱讀。
C. 低碳鋼和鑄鐵拉斷後的斷口有何區別,為什麼
斷口區別:
1、斷口的形狀不同
低碳鋼常溫拉伸斷口一般呈典型的杯椎狀斷口。,鑄鐵試樣常溫拉伸斷口基本沒有變化(或者說稍微縮小的圓截面),破壞斷口與橫截面重合,斷口粗糙,呈凹凸顆粒狀。
2、截斷方向不同
鑄鐵是沿著45°方向,而低碳鋼是沿著橫截面斷裂的。
原因:前者是塑性材料後者是脆性材料,塑性材料受拉要經過彈性階段,屈服階段,以及強化和頸縮階段(簡單的說就是破壞前形狀變化比較明顯);而脆性材料受拉時則沒有上述過程,破壞前沒有明顯的塑性變形,突然斷裂。
(3)低碳鋼採用什麼截面擴展閱讀
低碳鋼的種類:
低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶或鋼板,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、發動機罩等深沖製品;還軋成棒材,用於製作強度要求不高的機械零件。
低碳鋼在使用前一般不經熱處理,碳含量在0.15%以上的經滲碳或氰化處理,用於要求表層溫度高、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,可大大提高鋼的強度。若降低鋼中碳含量並加入少量鋁、少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。
D. 低碳鋼和鑄鐵在扭轉時的力學性能比較,並根據斷口特點分析其破壞原因
低碳鋼的扭轉角遠大於鑄鐵,因為低碳鋼是塑性材料,而鑄鐵是脆性的,低碳哪坦伍鋼斷面是沿信激橫截面被剪破壞的,然而鑄鐵是沿著45到55度不等的截面破壞的李或,說明低碳鋼是因為橫截面的剪切應力而破壞的,鑄鐵是因為斜截面的拉應力而破壞的.
E. 低碳鋼的截面收縮率一般在多少左右
低碳鋼的斷面收縮率大約是5%以上。
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、發電機罩等深沖製品;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。
低碳鋼的用途
低碳鋼易於接鎮宏受各種加工鍛造,焊接和切削,可製造鏈條,鉚釘,螺栓,軸等。碳含量低於0.25%的碳素鋼,因其強度及硬度低而軟,故又稱軟鋼。包括普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。
低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶及鋼板,用於製作各種建築構件、容器、箱體、爐體和農用機具等。優質低碳鋼軋成薄板,製作汽車駕駛室、發動機罩等深沖製品;製成棒材,用於製作強度要求不高的機械零件。低碳鋼由於肢攜強度較低,使用受到御飢冊限制。
F. 低碳鋼的抗扭截面系數
196.35。低碳鋼為碳含量低於0.25%的碳鉛正數素鋼,低碳鋼的抗扭截面系數是196.35,因其強度低、硬度低而軟,故又稱軟鋼,包括大部分普通碳槐首素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼。清臘
G. 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。
(7)低碳鋼採用什麼截面擴展閱讀:
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。
H. 低碳鋼拉伸試驗
實驗原理和步驟
● 原理部分:
低碳鋼是工程上最廣泛使用的材料,同時,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。大致可分為四個階段:
(1)彈性階段OA:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部卸除荷載後,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AS』: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(圖中鋸齒狀線SS』)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S』B 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)頸縮階段和斷裂BK 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。斷口呈杯錐狀如右圖所示
利用原始標距內的殘余變形來計算材料斷後伸長率A和斷面收縮率Z,計算公式為:
式中L0為原始標距長度,S0為原始橫截面面積,Lu為試樣斷裂後標距長度,Su為試樣斷裂後頸縮處最小橫截面面積。
圖2-4 低碳鋼拉伸圖
● 步驟:
1在試樣的原始標距長度L0范圍內,用試樣劃線器細劃等分10個分格線
2.根據GB/T 228—2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》中第7章的規定,測定試樣原始橫截面面積。本次實驗採用圓形截面試樣,應在標距的兩端及中間處的兩個相互垂直的方向上各測一次橫截面直徑d,取其算術平均值,選用三處中平均直徑最小值,並以此值計算橫截面面積S0,其S0 =πd2/4。該計算值修約到四位有效數字(π取五位有效數字)。
3.打開試驗機,安裝試樣,可快速調節試驗機的夾頭位置,將試樣先夾持在上夾頭中,再升起下夾頭,將試樣夾牢並使之鉛直;
4.在計算機上輸入已測平均直徑中最小值等參數,並勾選所需測定的參數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。將進油閥關閉,按試驗機上啟動鍵。同時,操作計算機軟體使之開始繪制曲線圖。
5..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。
5.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
考慮軟體識別問題,手動定位並設置下屈服點。
6.將斷後試樣拼接並用游標卡尺測斷後標距Lu,和拉斷處最小斷面的直徑。
西安博匯試驗機
I. 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。
(9)低碳鋼採用什麼截面擴展閱讀:
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。
J. 低碳鋼抗扭截面模量大概多少
196.35。低碳鋼抗扭圓大畝截面模量大概為196.35。低碳鋼一般是指含碳量在0.10~0.25%之間的鋼.這類鋼硬度低,塑性好,便於採用冷塑變形成型工仿芹藝,焊接和切削,常用於製造鏈橘森條,鉚釘,螺栓,軸等。