❶ 钢材的力学性能有哪些
力学性能是钢材最重要的使用性能,包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。
(1)抗拉性能。表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。
屈服是指钢材试样在拉伸过程中,负荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象。发生屈服现象时的最小应力,称为屈服点或屈服极限,在结构设计时,一般以屈服强度作为设计依据。
抗拉强度是指试样拉伸时,在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。
钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6~0.65,低合金结构钢为0.65~0.75,合金结构钢为0.84~0.86。
伸长率是指金属材料在拉伸时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比;断面收缩率是指金属试样拉断后,其缩颈处横截面面积的最大缩减量与原横截面面积的百分比。伸长率和断面收缩率越大,钢材的塑性越好。
(2)冷弯性能。冷弯性能是指钢材在常温下抵抗弯曲变形的能力,表示钢材在恶劣条件下的塑性。钢材按规定的弯曲角度a和弯心直径d弯曲后,通过检查弯曲处的外面和侧面有无裂纹、起层或断裂等进行评定。
通过冷弯可以揭示钢材内部的应力、杂质等缺陷,还可用于钢材焊接质量的检验,能揭示焊件在受弯面的裂纹、杂质等缺陷。
(3)冲击韧性。冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用而不破坏的能力。
工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。钢材的冲击韧性是衡量钢材质量的一项指标,特别对经常承受荷载冲击作用的构件,如重量级的吊车梁等,要经过冲击韧性的鉴定。冲击韧性越大,表明钢材的冲击韧性越好。
(4)硬度。硬度是指金属抵抗硬物体压人其表面的能力,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标。
硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度。最常用表示方法为布氏硬度,是用一定直径的球体(钢球或硬质合金球),以相应的试验力压人试样表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,测表面压痕直径计算其硬度值。
(5)疲劳破坏。钢材在交变应力作用下,应力在远低于静荷载抗拉强度的情况下突然破坏,甚至在低于静荷载屈服强度时即发生破坏,这种破坏称为疲劳破坏。钢材疲劳破坏的应力指标用疲劳强度(或称疲劳极限)来表示,它是指试件在交变应力的作用下,不发生疲劳破坏的最大应力值。一般把钢材承受交变荷载1×107周次时不发生破坏所能承受的最大应力作为疲劳强度。设计承受交变荷载且需进行疲劳验算的结构时,应当了解所用钢材的疲劳强度。
❷ 简述低碳钢在压缩时的力学性能简答题
抵抗压力的能力很大,当压力很大时超过屈服极限后,材料会变成很薄很薄的薄片也不会破裂。
❸ 低碳钢和铸铁在压缩时的力学性能有什么区别
1、材料性能不同:
低碳钢是塑性材料,低碳钢抗压能力非常强,而铸铁是脆性材料,抗压能力远远大于抗拉能力。
2、压缩后结果不同:
低碳钢抗压能力非常强,且抗拉抗压能力相当,所以最后会被压扁但是不会断裂,而铸铁的抗压能力远远大于抗拉能力,最后会被内部的正应力给拉断,断口呈斜45度角。
3、压缩时表现不同:
低炭钢压缩时的力学性能:弹性阶段与拉伸时相同,杨氏模量、比例极限相同,屈服阶段,拉伸和压缩时的屈服极限相同,屈服阶段后,试样越压越扁无颈缩现象,测不出强度极限。
铸铁拉伸压缩时的力学性能:强度极限是唯一指标,断口形状为沿斜截面错动而破坏,断口与截面成角,抗压强度极限为拉伸时的4~5倍,沿斜截面错动而破坏,断口与斜截面约略成角,只适合作受压构件。
(3)低碳钢最重要的力学性能是什么扩展阅读:
材料力学性能是指材料在常温、静载作用下的宏观力学性能。是确定各种工程设计参数的主要依据。这些力学性能均需用标准试样在材料试验机上按照规定的试验方法和程序测定,并可同时测定材料的应力-应变曲线。
材料力学性能是材料的宏观性能。设计各种工程结构选用材料的主要依据。各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序,用相应的试验设备和仪器测定。
❹ 铸铁和低碳钢在拉伸时的力学性能
铸铁抗拉强度极限与抗压强度极限相比很低。没有抗拉屈服极限。
低碳钢抗拉屈服极限与抗压屈服极限相同。
❺ 比较低碳钢与铸铁的力学性能
低碳钢抗拉强度,伸长率高于铸铁。而铸铁耐磨性好。
❻ 低碳钢 铸铁 力学性能的比较
1.低碳钢:
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,但无明显屈服阶段。相反地,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。
2.铸铁:
铸铁为脆性材料,其压缩图在开始时接近于直线,与纵轴之夹角很小,以后曲率逐渐增大,最后至破坏,因此只确定其强度极限。
σbc=Fbc/S
铸铁试件受压力作用而缩短,表明有很少的塑性变形的存在。当载荷达到最大值时,试件即破坏,并在其表面上出现了倾斜的裂缝(裂缝一般大致在与横截面成45°的平面上发生)铸铁受压后的破坏是突然发生的,这是脆性材料的特征。
从试验结果与以前的拉伸试验结果作一比较,可以看出,铸铁承受压缩的能力远远大于承受拉伸的能力。抗压强度远远超过抗拉强度,这是脆性材料的一般属性。
它们的压缩图见下面第一个网页
http://am.hit.e.cn/labs/caili/matelPulling.htm
这个是电子教案。
http://www.xihangzh.com/jxkj/lixue/jiaoan14.htm
❼ 低碳钢的力学性能
低碳钢为塑性材料。其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段:弹性阶段专、屈属服阶段、强化阶段、局部变形阶段,在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段,完全遵守胡克定律沿直线上升,比例极限以后变形加快,但无明显屈服阶段。
❽ 低碳钢有什么性能用途
低碳钢用途:来
原先由于低源碳钢固有的特性,使其使用范围大大受到局限,随着国内一些新技术在钢铁行业的应用,低碳钢的许多新兴用途得到了很好的开发利用,目前国内一些大型钢厂或钢铁贸易公司都积极地与国内的大型吊索具企业密切合作,共同开发出一系列高技术高精密高质量的索具产品,在国内乃至全球的索具行业,起到了很好的技术推动作用。这也给我们对低碳钢的综合利用,指明了新的道路。
低碳钢力学性能:
低碳钢为韧性材料。其拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,在局部变形阶段有明显的屈服和颈缩现象。开始时为弹性阶段,完全遵守胡克定律沿直线上升,比例极限以后变形加快,但无明显屈服阶段。
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。
❾ 低碳钢拉伸时的力学性能
首先是弹性阶段,随着拉力的增加变形也增加,该阶段的形变属于弹性形变,该专阶段应力应变曲线呈直线,在应属力解除后是会恢复的, 其次是屈服阶段,也叫流塑阶段,在拉力变化不大的情况下,变形持续增加,该段变形不可恢复 再次是强化阶段,就是随着拉力增加变形也增加,但该段变形不是弹性变形,其应力应变曲线是弯曲的 最后是破坏阶段,随着拉力进一步增加,形变急剧增加,在钢材的某个部位会出现颈缩,然后拉应力濡染减小,钢材断裂 上述是低碳钢在拉伸时的力学状态,低碳钢的延展性很好。中碳和高碳钢和它有区别