低碳钢和铸铁破坏的极限应力分别是什么

1. 比较低碳钢和灰铸铁的力学性能及破坏形式

前者，力学性能优越，有明显的屈服台阶， 韧性塑性较好；破坏形式为塑性破坏，安全性较铸铁高。后者，力学性能较前者差，无明显屈服台阶，一般取极限应变的0.2%，韧塑性较差；破坏形式属于脆性破坏。

2. 静拉伸时，低碳钢有哪些强度指标铸铁的强度指标是什么比较铸铁和低碳钢抗拉性能。

静拉伸时，低碳钢有比例极限、弹性极限、屈服极限和强度极限。铸铁拉断时的最大应力即为强回度极答限。因为没有屈服现象，强度极限是衡量轻度的唯一指标。铸铁等脆性材料抗拉强度很低，不宜作为抗拉零件材料。低碳钢压缩时的弹性模量和屈服极限都与拉伸时的大致相同。

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。

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拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。材料在承受拉伸载荷时，当载荷不增加而仍继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。产生屈服时的应力，称屈服点或称物理屈服强度，用σS（帕）表示。

工程上有许多材料没有明显的屈服点，通常把材料产生的残余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度，称条件屈服极限或条件屈服强度，用σ0.2 表示。材料在断裂前所达到的最大应力值，称抗拉强度或强度极限，用σb（帕）表示。

3. 铸铁和低碳钢两种材料抗拉强度极限比较

低碳钢是塑性材料，抗拉强度大，分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。而铸铁是脆性材料，抗拉强度小，没有屈服和缩颈现象，拉断前的应变很小。

4. 低碳钢以及铸铁的极限应力

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，以后曲回率逐渐答增大，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。

5. 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

铸铁为脆性材料，其压缩图在开始时接近于直线，与纵轴之夹角很回小，以后曲率逐答渐增大，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。

6. 低碳钢的极限应力是什么

材料学的基本思路是，材料的性能（property）是由组织（microstructure）决定的，而组织是由材料的加工工艺（processing）决定的。就碳钢来说，通过不同的工艺获得的组织千差万别，产品的强度当然也会有所不同，所以一概而论地说碳钢的屈服极限和强度极限和含碳量成正比是不严谨的，好比说我拿一块含碳量只有0.4%的淬火马氏体，屈服强度能达到1 GPa，而另一块含碳量1%的珠光体屈服强度也就只有600 MPa左右。但我想题主想探讨的是在同样的组织的情况下，碳含量作为单一变量对材料性能的影响，这里我就用淬火马氏体作为例子来简单说明一下。

首先，马氏体的强度和碳含量在一定范围内的确是成正比的：

图中纵轴为硬度，但通常情况下认为材料的硬度和拉伸强度呈线性正相关（比例系数大约为3），所以如图所示含碳量小于0.8%时，基本是随着含碳量的增加材料变得越来越硬，也越来越强。要解释这个机理，就要考虑材料的强化机制，所以材料的屈服强度（[公式]）大概有这么几个来源：
[公式]
上面的公式右边，第一项是铁本身的晶格强度，第二项是固溶强化，第三项是晶界强化，第四项是第二相（析出物）强化，第五项是位错强化。除了第一项，碳含量对马氏体强度的影响在后四项中均有至关重要的作用。

固溶强化：碳原子作为溶质在固溶体中通过导致晶格畸变，提高了形变产生所需要越过的能量势垒，从而提高材料的强度。但通常认为碳原子的固溶强化对马氏体屈服强度的贡献并不多，基本在200 - 300 MPa左右。

晶界强化：在马氏体的语境下谈晶界，主要指的是lath boundary， plate boundary，block boundary等（当然前奥氏体晶界也大量存在于组织中，但由于强度贡献太低被忽略不计），而淬火前基体中的含碳量直接决定了淬火后的马氏体形貌。

如图所示，随着基体中含碳量的增加，淬火马氏体由最初的板条状（lath martensite）逐渐变为碟片状（plate martensite），边界间距逐渐缩小，而边界的密度逐渐增大，这些边界中存在大量整齐排列的位错，对提高材料强度有很大贡献。晶界强化的贡献大致类似于Hall-Patch效应，基本上与边界间距平方根成反比。

7. 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。

8. 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。

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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。

9. 为什么将低碳钢的极限应力定为σs，而降铸铁的定为σ比

低碳钢为塑性材料，当达到σs时会发生塑性变形，导致零件失效。铸铁是脆性材料，没有σs，当应力达到σb时直接断裂失效

10. 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