低碳鋼拉伸時為什麼會沿45度方向破壞

① 以強度，塑性，斷面形狀與破壞原因幾方面分析低碳鋼和鑄鐵在拉伸試驗的力學性能

低碳鋼抗拉強度大來，塑自性材料，斷面有頸縮現象，原因是拉力太大，超過抗拉強度被破壞。
鑄鐵抗拉強度弱，典型的脆性材料，斷面與鑄鐵軸線大致成45度角（45~55°范圍內），原因是鑄鐵的抗剪切能力小於抗拉伸強度，最終被剪斷，沿45度方向正好是剪力最大的方向，超過抗剪切強度被切斷。

② 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。

③ 低碳鋼和鑄鐵拉伸破壞的主要原因

鑄鐵的拉伸破壞發生在橫截面上，是由最大拉應力造成的。壓縮破壞發生專在約50-55度斜截面上，屬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。

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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。

④ 低碳鋼拉伸破壞的原因

低碳鋼拉伸破壞的原因
問題一：低碳鋼和鑄鐵拉伸破壞的主要原因低碳鋼壓縮曲線也有明顯的屈服點，但由於試樣很短屈服階段與拉伸相比短的多，進入強化階段後塑性變形越來越大，因三向應力狀態限制了端面附近的變形，因此試樣的變形呈鼓形。隨著變形的增長，承載面積、三向應力狀態的影響越來越大，試樣繼續變形的抗力不斷增長P-h曲線開始上翹，而且上翹程度越來越陡。最後，低碳鋼只能壓扁而不會發生斷裂，因此低碳鋼壓縮時只有屈服極限sc而沒有強度極限。
鑄鐵受壓時不存在拉應力的影響，隨著載荷的增長，45°截面的最大剪應力能夠不斷增長，因而產生明顯的塑性變形，使壓縮曲線與拉伸曲線相比明顯變彎。試樣變形後呈鼓狀。最後試樣在最大剪應力的作用下，沿45°～45°截面被剪斷，斷口平滑呈韌性。由於鑄鐵的抗剪能力大大超過其抗拉能力，所以其壓縮強度極限bc遠遠大於其拉伸的強度極限。

問題二：低碳鋼的拉伸和扭轉的破壞原因是否一樣拉伸為平斷口，扭轉為45度的螺旋斷口。
拉伸時的破壞原因是拉應力
扭轉時，由於低碳鋼抗拉能力大於抗剪能力，所以剪應力先於拉應力達到最大值；故破壞原因是最大剪應力。

問題三：比較低碳鋼拉伸，鑄鐵拉伸的斷口形狀，簡單分析其破壞的力學原因低碳鋼拉伸時發生頸縮，斷口截面要小於實際截面，截面不平整，斷口呈金屬光澤。鑄鐵不會發生頸縮，斷口截面比較平整，呈灰黑色。

問題四：低碳鋼和鑄鐵拉伸破壞時有什麼特點？並分別說明破壞原因~低碳鋼碳含量百分比在0.5%以下，具有較低硬度，有良好韌性。確定他的延浮性和塑性，是塑性材料。抗拉能力高。
而鑄鐵的碳含量大於2%，碳已飽和獨立存在鐵中，碳顆粒懸浮在鐵中，令鐵的結構鬆散，成了脆性材料，韌性差，抗拉能力低。

問題五：低碳鋼拉伸和扭轉的斷口形狀是否一樣？分析其破壞原因。拉伸為平斷口，扭轉為45度的螺儲斷口。
拉伸時的破壞原因是拉應力
扭轉時，由於低碳鋼抗拉能力大於抗剪能力，所以剪應力先於拉應力達到最大值；故破壞原因是最大剪應力。

問題六：低碳鋼和鑄鐵在拉伸時的力學性能和破壞形式有何異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）。
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

⑤ 分析低碳鋼、鑄鐵試件破壞的原因

低碳鋼受到扭轉時低碳鋼則可能發生變形，原因是低碳鋼內含有少量的碳，專其韌性比較好，低炭鋼拉屬伸實驗達到屈服強度之後有個頸縮階段，斷面會比原料料細，扭的時候會扭出螺旋截面來，而鑄鐵內含有大量的碳，

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成的，說明鑄鐵的抗拉強度較差。

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。

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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。

⑥ 低碳鋼和鑄鐵試件扭轉時沿著什麼方位破壞各是什麼應力引起的

低碳鋼的抗剪強度低於其抗拉強度，所以扭轉破壞發生在切應力最大橫截面上，破壞從外向內一次發生，為剪應力引起的。

而鑄鐵的抗拉強度低於其抗剪強度所以扭轉破壞發生在拉應力最大的截面上，破壞面與軸線夾角成四十五度，為拉應力引起的。

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。

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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。

⑦ 為什麼試件拉伸時沿著45度方向破壞

試樣拉伸時沿著一定的角度破壞，主要原因有二，如果是整塊材料取樣，應該和鋼的軋制方向有關；如果是焊接接頭，就與焊縫質量有關。另外，試樣加工刀痕也會影響試樣的破壞角度。

⑧ 為什麼低碳鋼拉斷時破壞面與軸線成45°

我猜是由於內部晶格從正立方體變化成平行四邊形的斷裂晶體斜面形成，故總體呈現45°。

⑨ 比較低碳鋼拉伸，鑄鐵拉伸的斷口形狀，簡單分析其破壞的力學原因

低碳鋼（最典型的即是目前鋼結構工程中常用的Q235鋼）拉伸時出現明顯屈服和頸專縮現象，斷口周屬圍產生約45°滑移線；鑄鐵拉伸時不屈服也無頸縮現象，斷口整齊。
原因：低碳鋼拉伸破壞由最大切應力造成；鑄鐵拉伸破壞由最大拉應力造成。
解釋：低碳鋼抗剪強度低於抗拉強度，根據第三強度理論，單向應力狀態下與第一主應力成45°的斜截面上產生最大切應力，且數值上τ=σ₁/2，故低碳鋼拉伸時沿45°斜面剪切破壞；鑄鐵抗拉強度則很小，根據第一強度理論，直接沿橫截面被拉斷。

⑩ 低碳鋼在軸向拉伸時為什麼沿橫截面破壞

這個是材料力學第三強度理論的知識，軸受到拉伸時最終會沿45度截面方向斷裂，也就是受到剪切應力的作用。