为什么低碳钢拉伸会出现上屈服点

❶ 金属材料在拉伸试验时都会出现屈服点吗

一般来讲金属材料在进行拉伸，也就是变形，完整过程都会出现屈服点，可能存在个别的材料屈服点不明显

❷ 低碳钢有什么特性

低碳钢（mildsteel）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。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
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。
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。
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，这种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中的碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团（柯垂耳气团）。它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。形变时效比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性，在低碳钢的拉伸曲线上有明显的上、下两个屈服点。自上屈服点出现直到屈服延伸结束，在试样表面出现由于不均匀变形而形成的表面皱褶带，称为吕德斯带。不少冲压件往往因此而报废。其防止方法有两种。一种高预形变法，预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带，因此预形变的钢在冲压之前放置时间不宜过长。另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳定的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变时效。

❸ 低碳钢拉伸时的屈服阶段是怎么回事

1. 许用应力是根据塑性材料的强度理论得出的。强度理论是判断材料在复杂应力状态下是内否破坏的理论容。材料在外力作用下有两种不同的破坏形式：一是在不发生显著塑性变形时的突然断裂,称为脆性破坏;二是因发生显著塑性变形而不能继续承载的破坏，称为塑性破坏，即为屈服破坏，对于低碳钢为塑性材料破坏形式为屈服，所以要用屈服极限为标准并给于一定的安全系数来确定许用应力。屈服极限虽与弹性极限相近但并非相同。

2. 2.试验中，应力的读取是通过试验机的载荷读数间接获得的，即载荷F比上截面积A0，在屈服阶段，试件长度增加，截面积无显著变化（变形忽略仍认为为原始面积A0），而载荷F在小范围内上下抖动（F并非定值是微小波动）。
   

❹ 所有金属材料在拉伸实验时都会出现显著的屈服现象吗

【1】不一定。例如，退火低碳钢在低温下拉伸，普通灰铸铁或淬火高碳钢在室温下拉伸，它们的拉伸力-伸长曲线上只有弹性变形阶段。冷拔钢只有弹性变形和不均匀集中塑性变形。
【2】金属：金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属延展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。相对原子质量较大的被称为重金属。

❺ 低碳钢受拉过程中出现屈服阶段和强化阶段的原因 低碳钢受拉过程中出现屈服阶段和 低碳钢受拉

出现屈服的原因:位错脱钉,引起强度不增加但变形量增加,甚至强度降低变形量仍增加;强化阶段主要是随变形增加位错增殖,位错相互缠绕引起位错运动难度增加,要变形须增加外力.

❻ 为什么材料会出现上下屈服点

屈服强度：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。

（1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）；

（2）对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%的原始标距）时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生颈缩，应变增大，使材料破坏，不能正常使用。

当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。

有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度（yield strength）。

首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形（外力撤销后可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销后不能恢复原来形状，形状发生变化，伸长或缩短）。

建筑钢材以 屈服强度 作为设计应力的依据。

yield strength，又称为屈服极限 ，常用符号δs，是材料屈服的临界应力值。

（1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）；

（2）对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为材料发生0.2%延伸率）时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生塑性变形，应变增大，使材料失效，不能正常使用。

当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为下屈服点和上屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。

a．屈服点yield point（σs）

试样在试验过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长（变形）时的应力。

b．上屈服点upper yield point（σsu）

试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。

c．下屈服点lower yield point（σsL）

当不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小应力。

有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度（yield strength）。

首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形（外力撤销后可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销后不能恢复原来形状，形状发生变化，伸长或缩短）

建筑钢材以 屈服强度 作为设计应力的依据。

所谓屈服，是指达到一定的变形应力之后，金属开始从弹性状态非均匀的向弹-塑性状态过渡，它标志着宏观塑性变形的开始。

❼ 为什么低碳钢拉伸变形处于屈服阶段时试样表面会产生与轴线成45度角的滑移线

变形过程中，同时受到拉应力和剪切应力，而剪切应力延与工件轴线成45度方向最内大，所以低碳钢拉容伸变形处于屈服阶段时试样表面会产生与轴线成45度角的滑移线。

试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光，则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹。

(7)为什么低碳钢拉伸会出现上屈服点扩展阅读：

颈缩阶段和断裂Bef试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。

在计算机上输入已测平均直径中最小值等参数，并勾选所需测定的参数FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值，上屈服强度Reh,下屈服强度Rel抗拉强度Rm。将进油阀关闭，按试验机上启动键。同时，操作计算机软件使之开始绘制曲线图。

❽ 金属材料在拉伸过程中出现上下屈服点以及屈服平台的原因

判断题 金属材料的上屈服点是指金属试样在拉伸过程中发生屈服而首次下降前的最大应力

❾ 低碳钢 屈服机理

屈服是来金属材料固有的属自性。低碳钢韧性和塑性好，屈服现象犹为突出。屈服是断裂的前兆因为还有疲劳现象的存在，多以工程应用中考虑的零件所受最大应力要比屈服下极限低很多。
低碳钢(low carbon steel)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。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
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。

❿ 低碳钢拉伸破坏的原因

低碳钢拉伸破坏的原因
问题一：低碳钢和铸铁拉伸破坏的主要原因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。随着变形的增长，承载面积、三向应力状态的影响越来越大，试样继续变形的抗力不断增长P-h曲线开始上翘，而且上翘程度越来越陡。最后，低碳钢只能压扁而不会发生断裂，因此低碳钢压缩时只有屈服极限sc而没有强度极限。
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。试样变形后呈鼓状。最后试样在最大剪应力的作用下，沿45°～45°截面被剪断，断口平滑呈韧性。由于铸铁的抗剪能力大大超过其抗拉能力，所以其压缩强度极限bc远远大于其拉伸的强度极限。

问题二：低碳钢的拉伸和扭转的破坏原因是否一样拉伸为平断口，扭转为45度的螺旋断口。
拉伸时的破坏原因是拉应力
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。

问题三：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拉伸时发生颈缩，断口截面要小于实际截面，截面不平整，断口呈金属光泽。铸铁不会发生颈缩，断口截面比较平整，呈灰黑色。

问题四：低碳钢和铸铁拉伸破坏时有什么特点？并分别说明破坏原因~低碳钢碳含量百分比在0.5%以下，具有较低硬度，有良好韧性。确定他的延浮性和塑性，是塑性材料。抗拉能力高。
而铸铁的碳含量大于2%，碳已饱和独立存在铁中，碳颗粒悬浮在铁中，令铁的结构松散，成了脆性材料，韧性差，抗拉能力低。

问题五：低碳钢拉伸和扭转的断口形状是否一样？分析其破坏原因。拉伸为平断口，扭转为45度的螺储断口。
拉伸时的破坏原因是拉应力
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。

问题六：低碳钢和铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式有何异同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）。
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