低碳钢什么时候被破坏

『壹』 比较低碳钢拉伸，铸铁拉伸的断口形状，简单分析其破坏的力学原因

低碳钢（最典型的即是目前钢结构工程中常用的Q235钢）拉伸时出现明显屈服和颈专缩现象，断口周属围产生约45°滑移线；铸铁拉伸时不屈服也无颈缩现象，断口整齐。
原因：低碳钢拉伸破坏由最大切应力造成；铸铁拉伸破坏由最大拉应力造成。
解释：低碳钢抗剪强度低于抗拉强度，根据第三强度理论，单向应力状态下与第一主应力成45°的斜截面上产生最大切应力，且数值上τ=σ₁/2，故低碳钢拉伸时沿45°斜面剪切破坏；铸铁抗拉强度则很小，根据第一强度理论，直接沿横截面被拉断。

『贰』 低碳钢和铸铁在压缩时的破坏原因

低碳钢是塑性材料，压缩时的弹性模量，比例极限，屈服极限和拉伸时大致相同，屈服极限后试件越压越扁，抗压能力不断提高，直至被压成饼状。

低碳钢压缩曲线也有明显的屈服点，但由于试样很短屈服阶段与拉伸相比短的多，进入强化阶段后塑性变形越来越大，因三向应力状态限制了端面附近的变形，因此试样的变形呈鼓形。

铸铁是脆性材料，被压缩时，试样受压时将沿与轴线成50度～55度倾角的斜截面发生错动而破坏。这个破坏是由剪力引起的。

铸铁受压时不存在拉应力的影响，随着载荷的增长，45°截面的最大剪应力能够不断增长，因而产生明显的塑性变形，使压缩曲线与拉伸曲线相比明显变弯。

(2)低碳钢什么时候被破坏扩展阅读：

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。

低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时，铁素体中碳、氮处于过饱和状态，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。

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。

『叁』 比较低碳钢的拉伸和扭转实验,从进入塑性变形阶段到破坏的全过程有什么明显的差别

低碳钢拉伸和扭转时断裂方式不一样。拉伸的断裂方式是拉断，试件受正应力。

表现回为断裂截面收缩、答断裂后试件总长大于原试件长度。扭转的断裂方式是剪断，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，试件总长不变。

低碳钢扭转时发生屈服，加工硬化，最后断裂。塑性变形量较大。铸铁扭转时几乎不发生塑性变形，直接断裂。低碳钢断口和式样轴线垂直，是剪切力切断。铸铁断口和式样轴线呈45度，是正应力拉断。

(3)低碳钢什么时候被破坏扩展阅读：

低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示。做实验时，可利用万能材料试验机的自动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即下图中拉力F与伸长量△L的关系曲线。需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙造成的。

『肆』 分析低碳钢、铸铁试件破坏的原因

低碳钢受到扭转时低碳钢则可能发生变形，原因是低碳钢内含有少量的碳，专其韧性比较好，低炭钢拉属伸实验达到屈服强度之后有个颈缩阶段，断面会比原料料细，扭的时候会扭出螺旋截面来，而铸铁内含有大量的碳，

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。

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。

(4)低碳钢什么时候被破坏扩展阅读：

低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；

还轧成棒材，用于制作强度要求不高的机械零件，低碳钢在使用前一般不经热处理，碳含量在0.15%以上的经渗碳或氰化处理，用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。

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。

『伍』 低碳钢和铸铁拉伸破坏的主要原因

铸铁的拉伸破坏发生在横截面上，是由最大拉应力造成的。压缩破坏发生专在约50-55度斜截面上，属是由最大切应力造成的。扭转破坏发生在45度螺旋面上，是由最大拉应力造成的。

低碳钢拉伸破坏的主要原因是最大切应力引起塑性屈服。引起铸铁断裂的主要原因是最大拉应力引起脆性断裂，这说明低碳钢的抗能力大于抗剪能力，而铸铁抗剪能力大于抗拉能力。

(5)低碳钢什么时候被破坏扩展阅读

铸铁的组织和机械性能：

灰铸铁的凝固形态随着碳当量变化。在碳当量小于4.3%的亚共晶条件下，首先奥氏体树枝晶析出（叫做初晶奥氏体），当残留的铁液变成共晶成分时，由石墨和奥氏体两相层状组织形成的共晶团形核、成长，凝固结束。

过共晶成分条件下，首先结晶出板状石墨（叫做初生石墨），当残留铁液达到共晶成分时，共晶团形核、生长。灰铸铁由几乎没有强度的石墨和具有强度的铁基体（铁素体或者珠光体）组成，这二者的形状和数量决定了机械性能。

『陆』 低碳钢与铸铁试样扭转破坏情况有什么不同，分析其破坏原因

低碳钢与铸铁是两种含碳量相差悬殊的黑色金属，它们的抗扭曲极限是不同的。低碳钢中碳是以珠光体、奥氏体、渗碳体等不同形态存在，其晶粒细密均匀，晶粒之间结合紧密，在受到扭转力的时候，晶格的位移是逐渐的，直到破坏晶粒之间的结合力，而被破坏。铸铁中碳是以球状、棉絮状、针絮状石墨的形式存在，由于其冷却时间长，晶粒粗大，晶粒之间的间隙大，结合力相对比较小，当受到扭转力的时候，晶格的位移比低碳钢要快，同样的扭转力铸铁试样首先被破坏。所以说，从材料力学角度讲，当对这两种金属进行扭转破坏时，其本质差别在于它们机体内部晶格滑动变形极限的不同。

『柒』 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。

(7)低碳钢什么时候被破坏扩展阅读：

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。

『捌』 低碳钢和铸铁扭转时变形和破坏情况有何不同试分析其破坏原因。

1、断口的形状不同：

铸铁破坏时断口呈45º螺旋曲面，而低碳钢破坏时断口是与轴版线垂直的近似平权面。

2、断裂的过程不同：

低碳钢扭转时发生屈服，加工硬化，最后断裂。塑性变形量较大。铸铁扭转时几乎不发生塑性变形，直接断裂。

原因：铸铁是被45º方向上主应力所拉断，是由斜截面上的拉应力造成的，说明铸铁的抗拉强度较差；低碳钢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。

(8)低碳钢什么时候被破坏扩展阅读：

低碳钢和铸铁在拉伸试验中的性能和特点

低碳钢属于塑性材料，拉伸过程中有明显的屈服阶段，有明显的颈缩间断(又称断裂阶段)。(白口)铸铁属于脆性材料，拉伸过程中没有明显的屈服阶段，没有明显的颈缩间断。

低碳钢是典型的塑性材料，拉伸时会发生屈服，会产生很大的塑性变形，断裂前有明显的颈缩现象，拉断后断口呈凸凹状，而铸铁拉伸时没有屈服现象，变形也不明显，拉断后断口基本沿横截面，较粗糙。

『玖』 分析低碳钢经压缩实验后 破坏的原因

低碳钢是塑性材料，压缩时的弹性模量，比例极限，屈服极限和拉伸时大致相同，屈服极限后试件越压越扁，抗压能力不断提高，直至被压成饼状。

低碳钢压缩曲线也有明显的屈服点，但由于试样很短屈服阶段与拉伸相比短的多，进入强化阶段后塑性变形越来越大，因三向应力状态限制了端面附近的变形，因此试样的变形呈鼓形。

铸铁是脆性材料，被压缩时，试样受压时将沿与轴线成50度～55度倾角的斜截面发生错动而破坏。这个破坏是由剪力引起的。

铸铁受压时不存在拉应力的影响，随着载荷的增长，45°截面的最大剪应力能够不断增长，因而产生明显的塑性变形，使压缩曲线与拉伸曲线相比明显变弯。

(9)低碳钢什么时候被破坏扩展阅读：

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。

低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时，铁素体中碳、氮处于过饱和状态，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。

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。

『拾』 低碳钢和铸铁试件扭转时沿着什么方位破坏各是什么应力引起的

低碳钢的抗剪强度低于其抗拉强度，所以扭转破坏发生在切应力最大横截面上，破坏从外向内一次发生，为剪应力引起的。

而铸铁的抗拉强度低于其抗剪强度所以扭转破坏发生在拉应力最大的截面上，破坏面与轴线夹角成四十五度，为拉应力引起的。

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。

(10)低碳钢什么时候被破坏扩展阅读

低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求不高的机械零件。

低碳钢在使用前一般不经热处理，碳含量在0.15%以上的经渗碳或氰化处理，用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。

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。