碳钢高温下强度为什么会变低

❶ 碳钢退火对强度的影响

低碳钢在冷轧产品中占有的比例较高 ,而且工艺生产产品的问题 。本文通过对低碳钢化学成

分 、热轧温度制度 、冷轧及退火工艺等各项影响因 可以通过不同工 艺生 产 出 CQ、DQ 等 产品 , 并 广

,确定影响连续退火工艺的主要因素 ,采 素的研究 泛应用于汽车 、家电 、轻工 、机械等行业 ,因此研究

用 DO E设计不同工艺组合并进行试验 ,分析试验 连续退火工艺对冷轧低碳钢屈服强度的影响具有

结果 ,确定各因素的影响程度 ,为改进低碳钢屈服 重要意义 。鞍钢自连续退火线投产就开始了对连

强度提供借鉴 。 退工艺生产低碳钢的研究 。初期需要解决的是连

续退火工艺生产的低碳钢屈服强度高于罩式退火 1 低碳钢屈服强度影响因素

连续退火工艺生产低碳钢工艺路线为 : 丁燕勇 ,工程师 , 2000 年毕业于鞍山钢铁学院金属压力加工

专业 ,现从事冷轧产品开发及生产工艺管理工作 。 薄板坯连铸连轧 —酸轧联合机组轧制 —连续

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《鞍钢技术 》2010年第 3期

:连续退火工艺对低碳钢屈服强度的影响丁燕勇等 总第 363期

退火机组退火 —重卷或横切 。,材料屈服强度越高 。直径越小

1. 5 平整工艺的影响 连退工艺生 产 的低 碳钢 性 能 主 要 受 化 学 成

分 、热轧工艺 、冷轧工艺 、冷轧退火工艺的影响 。 平整工艺的目的主要有两个 : 一是改善带钢 1. 1 化学成分的影响 板形及成品带钢表面形貌 ; 二是通过给定的平整

碳是强固溶强化元素 ,对钢的屈服强度影响 延伸率消除材料退火后的屈服平台 ,为后续的机

[ 1 ] 非常明显 。碳使强度增加 ,塑性下降 。对于成 械加工做好准备 。由于平整延伸率通常在 0. 3 %

,3. 0 %之间 ,一般来说 ,其对屈服强度的影响在 形用钢而言 ,需要的是低屈服强度 、高均匀延伸率

30 M Pa以内 。 的机械性能 ,因此应尽量降低碳含量 。当碳含量

在 0. 001 %左右时 , 低碳钢屈服强度会出现异常

增加 ;到 0. 001 %以下 , 又会出现明显下降 , 难以 ()2 连退 DO E试验结果及分析 保证用户 对强 度 的要 求 。氮 元素 与 碳的 作用 相 2. 1 连退主要影响因素的确定

❷ 通过拉伸实验,说明在杆件强度计算时,为什么低碳钢选取屈服极限而铸铁选取强度极限作为危险应力

低碳钢在拉伸超过屈服极限时，其强度值迅速下降。而铸铁几乎没有塑性变形，达到强度极限即断裂。

❸ 低碳钢的屈服点和抗扭强度时,为什么公式中有3/4的系数

圆轴扭转在弹性变形范围内剪应力分布对于塑性材料， 当扭矩增大到一定数值后，试件表面应力首先达到流动极限，并逐渐向内扩展，形成环形塑性区。若扭矩逐渐增大，塑性区也不断扩大。

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。

(3)碳钢高温下强度为什么会变低扩展阅读：

屈服强度含义：

屈服强度主要是指金属材料发生屈服现象时的屈服极限，也就是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）。

影响因素：

内在因素有：结合键、组织、结构、原子本性。

例如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度，这就是：(1)固溶强化；(2)形变强化；(3)沉淀强化和弥散强化；(4)晶界和亚晶强化。

沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。在这几种强化机制中，前三种机制在提高材料强度的同时，也降低了塑性，只有细化晶粒和亚晶，既能提高强度又能增加塑性。

外在因素有：温度、应变速率、应力状态。

随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高，尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化。

应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标，但应力状态不同，屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。

❹ 合金刚与碳钢比较，为什么合金钢的力学性能好热处理变形小而且合金钢的耐磨性能也比碳钢高

合金钢里添加了钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性；铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度；氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性；钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力；钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能； 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力﹙长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变﹚。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红硬性；镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力；铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性。硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度；锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

❺ 低碳钢为什么是拉压等强度材料

低碳钢是塑性材料，无论拉还是压，让它发生塑性变形所需的力基本一样大，所以二者的屈服点（即屈服强度）基本相同。所以说低碳钢为什么是拉压等强度材料。
对低碳钢来说，等强度指的是屈服强度，不是断裂强度。

❻ 当二次渗碳体的含量大于0.9%时,它为什么会是碳钢的抗拉强度下降

碳含量对碳钢力学性能的影响：随着碳含量的增加,钢的硬度始终上升回,塑性、韧性始终答下降；当碳含量小于0.9%时,随着碳含量的增加强度升高,反之,强度下降.
碳含量对碳钢组织的影响：当碳含量小于0.77%时,随着碳含量的增加铁素体的含量逐渐减少,主观题的含量逐渐增加,当碳含量增大到0.77%时,珠光体的含量增加到100%；碳含量继续增加,出现了新的组织二次渗碳体,当碳含量增加到0.9%时,二次渗碳体形成网状型态,导致碳钢所有力学性能均下降.

❼ 低碳钢为什么没有强度极限

低碳钢为塑性材料.开始时遵守胡克定律沿直线上升，比例极限以后变形加快回，但无明显屈服阶段。相反答地，图形逐渐向上弯曲。这是因为在过了比例极限后，随着塑性变形的迅速增长，而试件的横截面积逐渐增大，因而承受的载荷也随之增大。

从实验我们知道，低碳钢试件可以被压成极簿的平板而一般不破坏。因此，其强度极限一般是不能确定的。我们只能确定的是压缩的屈服极限应力。

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❽ 低碳钢拉断时应力是否就是强度极限求详细的为什么

低碳钢复拉断时应力不是强度制极限。

因为低碳钢拉伸试验中应力应变可分为四个阶段分别是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段，试件在拉断前，于薄弱处截面显著缩小，产生“颈缩现象”，直至断裂。

通过拉伸试验，除能检测钢材屈服强度和抗拉强度等强度指标外，还能检测出钢材的塑性。塑性表示钢材在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力，它是钢材的一个重要性指标。钢材塑性用伸长率或断面收缩率表示。

(8)碳钢高温下强度为什么会变低扩展阅读：

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。

❾ 为什么说低碳钢是拉压等强度材料,铸铁是拉压不等强度材料

1、低碳钢是塑性材料,无论拉还是压,让它发生塑性变形所需的力基本一样大,所以二者的屈服点(即屈服强度)基本相同。铸铁在受压的时候,在很小的力量下,就会瓦解, 所以铸铁不能作为承压的受力件。
2、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。
3、铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中，含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。

❿ 碳钢为什么不能得到抗压极限强度 2，低碳钢和铸铁

低碳钢延伸来率大，在承自受压缩荷载时，起初变形较小，力的大小沿直线上升，载荷进一步加大时，试件被压成鼓形，最后压成饼形而不破坏，故其强度极限无法测定。也就是说低碳钢压缩时弹性模量E和屈服极限σS与拉伸时相同，不存在抗压强度极限。