① 低碳鋼和鑄鐵拉伸破壞的主要原因
鑄鐵的缺羨拉伸破壞發生在橫截面上,是由最大拉應力造成的。壓縮破壞發生在約50-55度斜截面上,是由最大切應力造成的。扭轉破壞發生在45度螺旋面上,是由最大拉應力造成的。
低碳鋼拉伸破壞的主要原因是最大切應力引起塑性屈服。引起鑄鐵斷裂的主要原因是最大拉應力引起脆性斷裂,這說明低碳鋼的抗能力大於抗剪能力,而鑄鐵抗剪能力大於抗拉能力。
(1)低碳鋼的屈服效應由什麼引起擴展閱讀
鑄鐵的組織和機械性能:
灰鑄鐵的凝固形態隨著碳當量變化。在碳當量小於4.3%的亞共晶條件下,首先奧氏體樹枝晶析出(叫做初晶奧氏體),當殘留的鐵液變成共晶成分時,由石墨和奧氏體兩相層狀組織形成的共晶團形核、成長,凝固結束。
過共晶成分條件下,首先結晶出板狀石墨(叫做初生石墨),當殘留鐵液達到共晶成分時,共晶團形核、生長。灰鑄鐵由幾乎沒有強改螞度的石墨和具有強度的鐵基體(鐵素體或者珠光體)組成,這二者的形狀和數量決定了機械性能。
② 低碳鋼屈服現象是怎樣發生的 主要是那些應力引起
應力達到屈服強度 材料進入屈服階段 鋼是塑性材料 可以用TRESCA 准則判定其切應力達到一定的數值 材料進入塑性
③ 低碳鋼與鑄鐵拉伸試驗的結果有什麼不同。這是什麼原因引起的
低碳鋼有明顯的屈服現象,二鑄鐵沒有。原因:低碳鋼是典型的韌性金屬材料,而鑄鐵則是典型的脆性金屬材料
④ 低碳鋼拉伸時的屈服階段是怎麼回事
1.許用來應力是根據塑性材料的強度理論源得出的。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。屈服極限雖與彈性極限相近但並非相同。
2.試驗中,應力的讀取是通過試驗機的載荷讀數間接獲得的,即載荷F比上截面積A0,在屈服階段,試件長度增加,截面積無顯著變化(變形忽略仍認為為原始面積A0),而載荷F在小范圍內上下抖動(F並非定值是微小波動)。
⑤ 低碳鋼受拉過程中出現屈服階段和強化階段的原因 低碳鋼受拉過程中出現屈服階段和 低碳鋼受拉
出現屈服的原因:位錯脫釘,引起強度不增加但變形量增加,甚至強度降低變形量仍增加;強化階段主要是隨變形增加位錯增殖,位錯相互纏繞引起位錯運動難度增加,要變形須增加外力.
⑥ 屈服現象的實質是什麼呂德斯帶與屈服現象有何關系
這是金屬學上的概念。所謂呂德斯帶是指退火的低碳鋼薄板在沖壓加工時,由於局部的突然屈服產生不均勻變形,而在鋼板表面產生條帶狀皺褶的一種現象。對沖壓件來說,呂德斯帶的出現是不容許的,它會使工件表面產生皺褶,影響工件的表面質量。對於承受高壓沖擊載荷的鋼質薄壁高壓容器來說,呂德斯帶還會使容器在使用中產生體裂,造成傷亡事故,嚴重影響容器的使用性能。因此,探討如何預防呂德斯帶的產生有實用意義。發表:2006-01-0220:51:10人氣:54樓主低碳鋼沖壓製品呂德斯帶的預防措施河南江河工業公司張琦[摘要]呂德斯帶是在一定條件下產生的加工缺陷,本文論述了呂德斯帶的形成機理,通過實例分析,指出了柯氏氣團的存在是產生呂德斯帶的根本原因。並提出了預防呂德斯帶產生的幾種措施。關鍵詞呂德斯帚柯氏氣團硬化真空澆禱碰薯培1概述所謂呂德斯帶是指退火的低碳鋼薄板在沖壓加工時,由於局部的突然屈服產生不均勻變形,而在鋼板表面產生條帶狀皺褶的一種現象,如圖1所示。對沖壓件來說,呂德斯帶的出現是不容許的,它會使工件表面產生皺褶,影響工件的表面質量。對於承受高壓沖擊載荷的鋼質薄壁高壓容器來說,呂德斯帶還會使容器在使用中產生體裂,造成傷亡事故,嚴重影響容器的使用性能。因此,探討如何預防呂德斯帶的產生有實用意義。2呂德斯帶形成的原因當退火低碳鋼薄板進行沖壓時,其應力一日接近屈服點,變形就會首先在應力集中的區域開始,拼立即出現軟化現象,應力下降。在這一應力作用下,變形在這個區域可以繼續進行到一定程度,這時在變形區和未變形區的交界處會產生較大的應力集中和屈服,使得變形區逐漸向未變形區擴展。但是,在離變形區較遠的地方,仍然不會發生變形,於是就形成了狹窄的條狀區,即呂德斯帶。由上述可知,閂德斯帶的產生是與低碳鋼存在屈服現象相聯系的。屈服現象的出現是巾於溶解在鋼中的碳、氟等原子在位錯周圍聚集形成的—種原子雲而引起的。這種原子雲稱作柯氏氣團。金屬的變形是通過位錯運動來實現的,然而由於柯氏氣團的存在,使得位錯運動受到阻力,要使位錯繼續運動,就必須要有比位錯正常運動高的應力,才能使位錯與氣團分離,因而產生上屈服點。當位錯移動一段距離後,就可以擺脫氣團的阻力而在正常的應力下運動,這個應力就足下屈服點。因此,可以認為柯氏氣團的存在是產生呂德斯帶的根本原因。3預防措施由呂德斯帶形成過程可知,它的產生必須具備下列條件:(1)金屬有屈服現象,即金屬處於退火狀態。(2)沖壓加工時,金屬在屈服階段產生較小的變形量。圖1所示產品是用低碳鋼沖壓成形的薄壁容器,其生產工藝如下:毛坯准備--多次拉伸(中間退火)--壓底--次口部退火--縮口--二次口部退火--機加工。呂德斯帶就是在縮口工序產生的。一次口部退火時,受熱傳導的影響,斜肩處也產生退火,縮口時,斜肩附近的區域變形量很小,符合呂德斯帶產生的條件。產生的呂德斯帶也正好位於這個區域(如圖1所示)。經口部退火的成品,在使用過程中若再產生小的手旅塑性變形,同樣還會在這一區域產生呂德斯帶。鑒於上述呂德斯帶的產生條件,在進行沖壓工藝設計時,可採取如下預防措施(以圖1產品為例):(1)口部退火時,盡量縮短退火區長度,以降低斜肩附近區域的熱影響溫度,提高該區域的變形抗笑唯力,減小局部屈服的傾向性,可有效預防呂德斯帶的產生。(2)降低末次拉伸的口部加工率,取消一次口部退火工序,壓底工序完成後直接進行縮口,使容器斜肩部位處廠連續兩次冷加工硬化狀態,這樣,縮口時變形部位無屈服現象,可杜絕呂德斯帶的產生。此方法只適用於縮口加工率較低的產品。這里需要特別指出的是:對於口部壁厚在1mm左右的無斜肩薄壁製品,縮口加工率很低,即使採用上述措施,仍難收到良好效果。若取口壁厚過小,其徑向變形抗力過低,縮口時會產生通體折疊。對於此類製品可採用如下措施:增加末次拉仲半製品的長度,縮短一次口部退火變色區長度。採取這種措施,叫防止縮口時產生通體折疊,至於產生的呂德斯帶,因其集中在口部退火變色區內,可在以後的機加工序中切除。(3)改進原材料的澆鑄上藝,以減少原材料中氣體原子特別是氮原子的含量。氮是隨爐料進入鋼中的。在冶煉過程中,鋼液也從爐氣中吸收一部分氮。因此鋼中不可避免地存在一些氮。對於原材料的澆鑄,建議採用真空澆鑄技術,對鋼液進行脫氣處理,以減少鋼中氣體含量,使鋼液更純凈、組織更緻密,從而提高鋼液質量。在條件允許情況下,直接選用無間隙原子鋼(IF鋼)作為原材料,可杜絕呂德斯帶的產生。(4)產品技術要求允許的情況下,可取消二次口部退火工序,可有效地預防成品在使用過程中產生呂德斯帶,若成品能在時效期內使用,也能有效防止呂德斯帶的產生。以上措施,若能在設計工藝時綜合利用,能最有效地防止呂德斯帶的產生。4結束語呂德斯帶是在一定條件下產生的加工缺陷,其預防措施的制定也是以防止其產生條件的形成為原則,具體措施隨產品不同而異。在我公司近年的新產品試制中,都不同程度地採用了上述措施,有效防止了呂德斯帶的產生,收到良好效果。以上內容希望可以幫到你,祝你好運~~
⑦ 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。
(7)低碳鋼的屈服效應由什麼引起擴展閱讀:
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。
⑧ 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。
⑨ 低碳鋼在拉伸荷載作用下發生屈服屬於什麼問題
低碳鋼在拉伸荷載作用下發生屈服屬橋和搭於材料力學中的彈塑性問題。在拉伸時,低碳鋼在一定荷載下會發生塑性變形,即材料的形狀發生了永久性變化。這是因為低碳鋼的晶格結構在拉伸荷載下發生了滑移和再結晶,導致材料發生塑性變形。
在棚答低碳鋼的拉伸過敏拿程中,材料的應力隨著應變的增加而逐漸增加,直到達到一定的應力值時,材料就會發生屈服現象。這時,材料的應變仍然在增加,但應力不再增加,材料處於一種穩定的塑性變形狀態。
低碳鋼的屈服強度是材料的重要力學性能參數,它反映了材料在拉伸過程中的塑性變形能力。通過對低碳鋼的屈服強度進行測試和分析,可以了解材料的力學性能,為材料的應用提供參考。
⑩ 低碳鋼壓縮時的屈服極限為什麼比拉伸時難於測量
您好,在壓縮稿陵過程中,材料的屈服極限比拉稿渣伸過程中難以測量的原因是:
首先,材料的變形行為通常取決於應力和應變的關系,即所謂的應力-應變曲線。在拉伸試驗中,材料會發生明顯的應變硬化,屈服極限很容易被觀察到。而在壓縮試驗中,由於樣品內部的復雜應力狀態,通常很難確定試樣的幾何尺寸,如樣品的長度、寬度等。
其次,壓縮過程中通常鍵敬悄存在缺陷因素,如試樣表面的瑕疵、試樣內部的氣孔、異物等弱化了材料的自由變形能力,從而增加了材料變形的復雜性,這也使得屈服極限難以確定。
因此,要有效地控制低碳鋼等材料的壓縮變形性能,需要藉助實驗分析和數值模擬等方法,系統分析其內部應力和應變狀態的變化規律,深入理解其應變硬化行為,並進行有效的加工和優化設計。