鋼材敲一下為什麼會斷

『壹』 「鋼材韌性」是什麼意思,是彎了不斷嗎韌性和硬度有什麼關系

鋼在沖擊力的作用下抵抗斷裂的能力稱為韌性。
簡單的理解：容易被敲斷，韌性差；不容易被敲斷，韌性好。
硬度：材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。
韌性：材料的斷裂前吸收能量和進行塑性變形的能力
顯然 這兩個概念不是在一個范疇的 但兩者有著很緊密的聯系
與韌性相對的是脆性，材料在斷裂前有較大形變、斷裂時斷面常呈現外延形變，此形變不能立即恢復，其應力-形變關系成非線性、消耗的斷裂能很大的材料。韌性越好，則發生脆性斷裂的可能性越小。

『貳』 塑性韌性怎麼理解比如為啥鋼筋折了只彎曲而不斷木棍一折就斷

對材料的塑性、韌性的理解，必須先從材料的物質組成方面入手，才能比較容易的理解。

鋼筋為什麼彎折了之後不斷，而木棍一折就斷了的呢？

鋼筋的物質組成成分是鐵(Fe)，由原子態的鐵(Fe)所組成的晶格結構，其最大特點是材料內部性能表現為「各向同性」。

木棍的組成物質為木質纖維素，纖維素的特點是徑向結構的受力性能和抗拉強度都比較突出，而橫向結構的力學性能，遠遠不能與其徑向的力學性能相比，因此就表現為「各向不能同性」。

所以，木棍被彎折破壞時，是首先由材料內部，纖維素與纖維素之間的抗剪強度不夠，而被順著纖維素方向的剪力而產生破壞的，也就是通常我們所看到的木棍被折斷後，斷口處所表現出來的「鋸齒狀」結構的原因。

那材料的硬、脆又是怎麼回事呢？如一塊鐵!打了只變型?混凝土用錘敲打就會碎,那是什麼原因呢？

這是與材料內部組成的純度有關的。

我們一般都知道，生鐵是脆性的，鋼就具有很大的韌性，為什麼呢？為了理解這個問題，那我們就必須從它的：1、材料組成物質的自身性能；2、材料內部組成物質的純度；3、內部組成物質之間的性能差異性等三個方面去研究。

1、材料組成物質的自身性能：如混凝土的組成物質是氫氧化鈣、氧化鋁、二氧化硅等硅酸鹽材料（水泥），以及碳酸鈣等砂、石材料組成，這些材料都是以化合物形態所組成的。而鋼材、生鐵它的主要成分是鐵（Fe），是單質材料。這幾種化合物的力學性能和強度，都遠遠小單質材料的鐵。

2、材料內部組成物質的純度：我們知道，鋼材與生鐵的區別就是其內部材料物質組成的純度問題，當其含碳量大於等於2%的時候，我們就稱之為生鐵，而含碳量小於2%的，我們就稱之為鋼。含碳量越低，就表明了純度越高。鋼材力學性能中的強度、韌性等等，都比生鐵要優越，就是這個道理。

3、內部組成物質之間的性能差異性：當內部組成物質只之間的性能差異性不大的話，對組成材料後整體的性能影響就比較小。反之，則對組成材料後的性能影響就比較大。如鋼鐵中碳的含量達到2%及其以上時，強度、韌性就有顯著的降低。而錳合金鋼的錳摻合量能達到百分之十幾，不但沒有使其性能下降，反而使強度有很大的提高，這是由於錳的性能與碳性能差異性所造成的。

等等，這方面的理論太多了，可能說得還很不透徹。有機會的話，以後再聊。

『叄』 鋼材為什麼會疲勞斷裂

鋼材的疲勞過程可分為裂紋的形成，裂紋緩慢擴展和最後迅速斷裂三個階段。

鋼結構或構件加工製作缺陷，其中裂紋型缺陷，如焊縫及其熱影響區的細裂紋、沖孔和剪切邊硬化區的微裂紋等，對鋼材的疲勞強度的影響正激比較大，另外鋼材的冷熱加工、焊接工藝所產生的找余應力和殘余變形等對鋼材的疲勞強度也產生較大的影響。

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鋼結構疲勞斷裂注意事項：

鋼結構的疲勞破壞往往是其在循環應力反復作用廠發生的。在鋼結構的疲勞分析中，習慣當循環次數N＜咐螞10稱為低周疲勞，而把N>10稱為高周疲勞。經常承受動力荷載的鋼結構，如吊衡清埋車梁、橋梁、近海結構等在其工作期限內所經歷的循環應力次數遠超過10級。

如果鋼結構構件的實際循環應力特徵和實際循環次數超過設計時所採取的參數，就很可能發生疲勞破壞。

『肆』 鋼鐵為什麼會發生氫脆斷裂

氫脆是溶於鋼中的氫，聚合為氫分子，造成應力集中，超過鋼的強度極限，在鋼內部形成細小的裂紋，又稱白點。氫脆只可防，不可治。氫脆一經產生，就消除不了。在材料的冶煉過程和零件的製造與裝配過程（如電鍍、焊接）中進入鋼材內部的微量氫(10的負6次方量級)在內部殘余的或外加的應力作用下導致材料脆化甚至開裂。在尚未出現開裂的情況下可以通過脫氫處理（例如加熱到200℃以上數小時，可使內氫減少）恢復鋼材的性能。因此內氫脆是可逆的。在金屬凝固的過程中，溶入其中的氫沒能及時釋放出來，向金屬中缺陷附近擴散，到室溫時原子氫在缺陷處結合成分子氫並不斷聚集，從而產生巨大的內壓力，使金屬發生裂紋．在應力作用下，固溶在金屬中的氫也可能引起氫脆．金屬中的原子是按一定的規則周期性地排列起來的，稱為晶格．氫原子一般處於金屬原子之間的空隙中，晶格中發生原子錯排的局部地方稱為位錯，氫原子易於聚集在位錯附近．金屬材料受外力作用時，材料內部的應力分布是不均勻的，在材料外形迅速過渡區域或在材料內部缺陷和微裂紋處會發生應力集中．在應力梯度作用下氫原子在晶格內擴散或跟隨位錯運動向應力集中區域．由於氫和金屬原子之間的交互作用使金屬原子間的結合力變弱，這樣在高氫區會萌生出裂紋並擴展，導致了脆斷． 另外，由於氫在應力集中區富集促進了該區域塑性變形，從而產生裂紋並擴展． 還有，在晶體中存在著很多的微裂紋，氫向裂紋聚集時有吸附在裂紋表面，使表面能降低，因此裂紋容易擴展．