為什麼低碳鋼扭轉破壞斷面與橫截面重合

A. 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。

B. 低碳鋼和鑄鐵在拉伸時的斷口特徵是什麼

低碳鋼常溫拉伸斷口一般呈典型的杯椎狀斷口
在拉伸與壓縮實驗中，低碳剛及回鑄鐵的斷口特徵答：
1、低碳鋼斷口有明顯的塑性破壞產生的光亮傾斜面，傾斜面傾角與試樣軸線近似成(稱杯狀斷口)，這部分材料的斷裂是由於切應力造成的，中心部分為粗糙平面，塑性越大對應杯狀斷口越大，中心粗糙平面的面積越小。而鑄鐵沒有任何的傾斜側面，斷口平齊，並垂直於拉應力，屬典型的脆性斷口。
2、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。
原因當然是因為前者是塑性材料後者是脆性材料咯，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

C. 低碳鋼拉伸斷口

1.低碳鋼常溫拉伸斷口一般呈典型的杯椎狀斷口。
2.鑄鐵試樣常溫拉伸斷口基本沒版有變化權（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。
原因當然是因為前者是塑性材料後者是脆性材料咯，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。我回答得比較籠統，實際情況跟材料的質量，試件的形狀，拉伸的速度，外界的溫度等等都有關系，但我的回答足夠你寫作業了。
最後，建議學弟（或學妹）好好看看教材，不知道你們學校情況是怎麼樣的，這種問題應該很基礎，我們學校反正是材料（材料力學，土木工程材料等等各種只要是含材料的）課上講得很詳細，而且你做試驗的那本教材上實驗原理部分也寫得非常非常詳細，稍微用心學學的想不知道都難。
祝你成功！

D. 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。

(4)為什麼低碳鋼扭轉破壞斷面與橫截面重合擴展閱讀

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。

E. 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。

F. 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

在拉伸實驗中，低碳鋼的屈服主要由切應力引起，而鑄鐵的斷裂主要由拉應力引起。這是因為低碳鋼的抗拉強度高於其抗剪強度，而鑄鐵的抗剪強度高於其抗拉強度。

對於鑄鐵試樣，拉伸破壞發生在橫截面上，這主要是由拉應力造成的。而壓縮破壞則發生在斜截面上，這是由於切應力的作用。至於扭轉破壞，其斷面則位於與試樣軸線成45度的螺旋面上，這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存在顯著差異。低碳鋼試樣的斷裂面與橫截面重合，這是因為最大切應力作用於該面，導致斷口較為齊平，表明其剪切破壞特徵。

相比之下，鑄鐵試樣的斷裂面則與試樣的軸線成45度的螺旋面，表明最大拉應力作用於此面，從而導致其斷口較為粗糙，顯示了拉伸斷裂破壞的特徵。