为什么低碳钢式样扭转破坏断面

㈠ 低碳钢和铸铁材料扭转破坏断口有何不同

低碳钢是韧性断裂,断口凹凸不平,呈撕裂状;铸铁是脆性断裂,断口平齐,如剪切状。

材料力学扭转版实验时,低碳钢和灰权铸铁的断口有什么不同： 铸铁是沿着45°方向,而低碳钢是沿着横截面断裂的。
扭转时,由于低碳钢抗拉能力大于抗剪能力,所以剪应力先于拉应力达到最大值；故破坏原因是最大剪应力.

㈡ 低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能比较，并根据断口特点分析其破坏原因

低碳钢的扭转角远大于铸铁，因为低碳钢是塑性材料，而铸铁是脆性的，低碳钢断面是沿横截面被剪破坏的，然而铸铁是沿着45到55度不等的截面破坏的，说明低碳钢是因为横截面的剪切应力而破坏的，铸铁是因为斜截面的拉应力而破坏的。

低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好，可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。

这种钢还具有良好的焊接性。含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削， 常用于制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。

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低碳钢由于强度较低，使用受到限制。适当增加碳钢中锰含量，并加入微量钒、钛、铌等合金元素，可大大提高钢的强度。若降低钢中碳含量并加入少量铝、少量硼和碳化物形成元素，则可得到超低碳贝氏体组够其强度很高，并保持较好的塑性和韧性。

灰铸铁的热处理仅能改变其基体组织，改变不了石墨形态，因此，热处理不能明显改变灰铸铁的力学性能，并且灰铸铁的低塑性又使快速冷却的热处理方法难以实施，所以灰铸铁的热处理受大一定的局限性。其热处理主要用于消除应力和改善切削加工性能等。

㈢ 低碳钢与铸铁在扭转破坏时断口不同，为什么

低碳钢拉伸和铸铁在扭转破坏时断裂方式不一样，拉伸的断裂方式是拉断，试件受正应力，表现为断裂截面收缩、断裂后试件总长大于原试件长度。
铸铁在扭转破坏使的断裂方式是剪断，试件受切应力，表现为试样表面的横向与纵向出现滑移线，最后沿横截面被剪断，断裂截面面积不变。
铸铁压缩破坏时,断口方位角约为55°-60°，在该截面上存在较大的切应力，所以,其破坏方式是剪断。扭转时，所受的外力也是剪力，所以，破坏方式与压缩时相同，为剪断。
低碳钢是韧性材料，铸铁是脆性材料
铸铁：
扭转试验——断口与轴线成45度，属于拉伸破坏
拉伸试验——断口是平面，属于拉伸破坏
压缩试验——45度碎裂，只能剪切破坏
脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸强度。弹性变形很小，基本无塑性变形，屈服强度与抗拉强度基本相同。
低碳钢：
扭转试验——变形很大，旋转很多圈，断口是平面，属于剪切破坏
拉伸试验——变形很大，断口缩颈后，端口有45度茬口，属于剪切破坏
压缩试验——呈腰鼓形塑性变形
韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。弹性变形和塑性变形都很大。
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低碳钢与铸铁的比较
1、低碳钢
低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。
低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。
因此，低碳钢在拉断时会表现出断裂截面收缩，断裂后试件的总长也会大于原试件的长度。
2、铸铁
含碳量在2%以上的铁碳合金为铸铁。工业用铸铁一般含碳量为2.5%～3.5%。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。
除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为：灰口铸铁。含碳量较高（2.7%～4.0%），白口铸铁，可锻铸铁，蠕墨铸铁等。
由于铸铁具有较强的耐磨性和柔韧性，在做扭转试验时或压缩试验时，属于拉伸破坏或剪切破坏。

㈣ 圆轴扭转破坏时,为什么低碳钢研截面而铸铁沿45度螺旋面断裂

答:根据材料力学知识,铸铁属典型的脆性材料,其抗拉性能较差,破坏符合最大拉内应力理论.铸铁容受扭时横截面边缘处剪应力最大,取单元体进行应力分析可得到主应力方向与断裂面方向垂直且与圆轴表面相切,由于圆轴表面是曲面,各点主应力的主平面沿方向连起来就形成一个螺旋线,从外向内应力状态相似,故形成螺旋面而不是平面.
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㈤ 试比较低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能，并根据断口特点分析其破坏原因

低碳钢复的扭转角远大于铸铁制，因为低碳钢是塑性材料，而铸铁是脆性的，低碳钢断面是沿横截面被剪破坏的，然而铸铁是沿着45到55度不等的截面破坏的，说明低碳钢是因为横截面的剪切应力而破坏的，铸铁是因为斜截面的拉应力而破坏的。

低碳钢扭转破坏为平断口，为切应力破坏，因为低碳钢抗剪能力最差；铸铁扭转破坏为螺旋断口，为45度主拉应力破坏，因为铸铁抗拉能力最差。

(5)为什么低碳钢式样扭转破坏断面扩展阅读：

低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好，可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢还具有良好的焊接性。含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削， 常用於制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。

低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，正火处理可以改善其切削加工性。

㈥ 低碳钢与铸铁试样扭转破坏情况有何不同,为什么

1、断裂情况不同：扭转试验时低碳钢试件会塑性变形，逐渐成麻花状而断裂；而铸铁试回件在扭转答试验时，基本上不产生变形，以脆断结束。

2、两者的含碳量不同，材料韧性不同，对扭曲的承受能力不同：两种不同实验结果的原因为低碳钢含碳量低，材料有一定的韧性，对扭曲有一定的承受能力。而铸铁含碳量高，没有韧性，同时脆性大，对扭曲没有承受能力。

3、两者的断裂面情况不同：退火后的低碳钢组织大部为为铁素体同时含有少量珠光体，它的强度、硬度都比较低，而塑性、韧性较高。扭转实验时，低碳钢试件会因为横截面上的切应力而沿横截面破坏，它的抗剪强度较差。

扭转实验时，因为塑性较差，铸铁试件因斜截面上的拉应力会沿大约45度斜截面被扭断，断口粗糙，它的抗拉强度较差。

(6)为什么低碳钢式样扭转破坏断面扩展阅读

脆性材料和塑性材料的强度和塑性可以通过扭转试验测定，扭转试验常用于需要经常承受扭矩的零件如轴、弹簧等材料上。

扭转试验需在扭转试验机上进行，材料性能和受力情况可以从扭转试样的断口形状中反映出来。

如切应力作用的结果表现为断口的断面与试样轴线垂直，材料呈塑性；如正应力作用的结果表现为断口断面与试样轴线约成45°角，材料呈脆性。

参考资料来源：网络-扭转试验

㈦ 低碳钢和铸铁式样扭转破坏情况有何不同试分析其破坏原因。

低碳钢和铸铁在受到同等外力的扭转破坏下，铸铁可能发生断裂，低碳钢则可能发生变形。原因是低碳钢内含有少量的碳，其韧性比较好，而铸铁内含有大量的碳，其性能脆硬。金属材料的成分不同，性能也不同。

㈧ 急，低碳钢与铸铁在扭转破坏时断口不同，为什么

来低碳钢试件受扭转时沿源横截面破坏，此破坏是由横截面上的切应力造成的，说明低碳钢的抗剪强度较差；铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面破坏，断口粗糙，此破坏是由斜截面上的拉应力造成的，说明铸铁的抗拉强度较差。

㈨ 低碳钢和铸铁式样扭转破坏情况有何不同试分析其破坏原因

低碳钢和铸铁在受到一致外力的扭转破坏下铸铁可能产生断裂低碳钢则可能产生变形。原因是低碳钢内含有少量的碳其韧性比较好而铸铁内含有大年夜量的碳其机能脆硬。金属材料的成分不合机能也不合。

㈩ 低碳钢与铸铁扭转时的破坏情况有什么不同

1、断裂情况不同：扭转试验时低碳钢试件会塑性变形，逐渐成麻花状而断裂；而铸铁试件版在扭转试验时，权基本上不产生变形，以脆断结束。

2、两者的含碳量不同，材料韧性不同，对扭曲的承受能力不同：两种不同实验结果的原因为低碳钢含碳量低，材料有一定的韧性，对扭曲有一定的承受能力。而铸铁含碳量高，没有韧性，同时脆性大，对扭曲没有承受能力。

3、两者的断裂面情况不同：退火后的低碳钢组织大部为为铁素体同时含有少量珠光体，它的强度、硬度都比较低，而塑性、韧性较高。扭转实验时，低碳钢试件会因为横截面上的切应力而沿横截面破坏，它的抗剪强度较差。

扭转实验时，因为塑性较差，铸铁试件因斜截面上的拉应力会沿大约45度斜截面被扭断，断口粗糙，它的抗拉强度较差。

(10)为什么低碳钢式样扭转破坏断面扩展阅读

脆性材料和塑性材料的强度和塑性可以通过扭转试验测定，扭转试验常用于需要经常承受扭矩的零件如轴、弹簧等材料上。

扭转试验需在扭转试验机上进行，材料性能和受力情况可以从扭转试样的断口形状中反映出来。

如切应力作用的结果表现为断口的断面与试样轴线垂直，材料呈塑性；如正应力作用的结果表现为断口断面与试样轴线约成45°角，材料呈脆性。

参考资料来源：网络-扭转试验