低碳钢和铸铁机械性能有什么不同

1. 综合分析低碳钢与铸铁的机械性质

成分上的区别：低碳钢含碳量小于等于0.25% ；铸铁含碳量大于2.11%
性能上的区别：低碳钢强度、硬度低，塑性、韧性好；铸铁因类别不同性能差异很大，有的很脆，使用价值较小（例如白口铸铁），有的性能很好，与调质钢差不多（例如球墨铸铁）。
低碳钢断口有明显的塑性破坏产生的光亮倾斜面，倾斜面倾角与试样轴线近似成(称杯状断口)，这部分材料的断裂是由于切应力造成的，中心部分为粗糙平面，塑性越大对应杯状断口越大，中心粗糙平面的面积越小。而铸铁没有任何的倾斜侧面，断口平齐，并垂直于拉应力，属典型的脆性断口。
根据材料力学知识：铸铁属典型的脆性材料，其抗拉性能较差，破坏符合最大拉应力理论。铸铁受扭时横截面边缘处剪应力最大，取单元体进行应力分析可得到主应力方向与断裂面方向垂直且与圆轴表面相切，由于圆轴表面是曲面，各点主应力的主平面沿方向连起来就形成一个螺旋线，从外向内应力状态相似,故形成螺旋面而不是平面。

2. 简述低碳钢与铸铁两种材料拉伸时机械性能的共同点与不同点

低碳钢和铸铁拉伸时都会经过一个拉伸形变-断裂的过程
但是低碳钢有明显专的屈服现象，就是当属拉力达到一定程度时，拉力不需要增加而材料会持续变形，随后进入强化阶段，必须在增加拉力才会继续变形，而后拉力会急剧减小，材料断裂
铸铁没有明显的屈服现象，随着拉力的增加，才会很快会断裂

这也是为什么铸铁只作为底座等承压件出现，而不制作抗拉零件的原因，铸铁的抗拉强度远不如低碳钢，而抗压强度和低碳钢没有显著的区别

3. 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。

4. 低碳钢和铸铁的区别

一、性质不同

1、低碳钢（mild 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。回

2、铸铁主要由铁、碳和答硅组成的合金的总称。

二、应用不同

1、低碳钢一般是指含碳量在0.10～0.25%之间的钢。这类钢硬度低,塑性好，便于采用冷塑变形成型工艺，焊接和切削， 常用于制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。

2、铸铁：由于退火周期长，工艺复杂，成本高，只适用于大批量生产薄壁零件。

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灰铸铁的性能

1、灰铸铁的性能主要取决于基体的性能和石墨的数量、形状、大小、分布状况。其中以细晶粒的珠光体基体和细片状石墨组成的灰铸铁的性能最优，应用范围最广。

2、灰铸铁的抗拉强度和塑性大大高于具有相同基体的钢，但石墨片对灰铸铁的抗压强度影响不大，所以灰铸铁广泛用作承受压载荷的零件，如机座、轴承座等。

3、灰铸铁具有良好的铸造性能、切削加工性能，而且石墨的存在可以起到减磨、减震作用。

5. 低碳钢和铸铁两种材料压缩机械性能的比较

低碳钢是塑性材料，而铸铁是脆性材料。相同规格的两种材料受压时，它们内部应力专处处相同，属
但是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（虽然失效但是不会断裂）。
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（参考应力状态分析相关内容）给拉断，断口呈斜45度角。

6. 比较低碳钢和铸铁两种材料拉伸时机械性能的共同点和不同点

共同点：都具有强度和硬度较低，塑性和韧性较好的特点。

不同点：

一、物化性能不同

1、低碳钢：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。

2、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。

二、特性不同

1、低碳钢：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。

2、铸铁：性能主要取决于基体的性能和石墨的数量、形状、大小、分布状况。其中以细晶粒的珠光体基体和细片状石墨组成的灰铸铁的性能最优，应用范围最广。

三、用途不同

1、低碳钢：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。

2、铸铁：合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。

7. 低碳钢和铸铁在拉伸及压缩时机械性质有何差异

简单来来讲，低碳钢为塑性材料，铸自铁为脆性材料。
低碳钢的拉伸曲线为：先是一段倾斜的直线（比例极限），然后是一段曲线到顶（屈服极限）后有下拐，接着便是上升的曲线并截止（强度极限，此时材料断裂开）。说明，先是按弹性变形规律进行，到了屈服限后材料又有所加强（变性硬化），最终断裂。
铸铁拉伸曲线前段是倾斜直线，后段是斜率较大的曲线，而且没有拐点。
从拉伸试验分析，低碳钢有较好的塑性，有明显的屈服点，较高的延伸率和断面收缩率，材料断裂前先发生较大的塑性变形。而铸铁则没有这些优点。
从压缩方面讲，与拉伸方面相似，低碳钢受压缩应力过大也会先发生屈服，应力再增加，会从边缘开始出现开裂，但是仍与中心部位保持连接；而铸铁受压应力过大时，则会整体碎掉，之间并无塑性变形存在。
低碳钢多用于需要变形、机加工、焊接等管、板、棒材制造的重要的机件；铸铁则多用于机座、压力较低的管线等。
仅供参考

8. 低碳钢和铸铁的拉伸时的力学性能有什么不同

一、力学性能不同

1、低碳钢：拉伸时的应力-应变曲线主要分四个阶段版：弹性阶段、屈权服阶段、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。

2、铸铁：对基体的割裂作用影响最小，因而具有很高的强度、良好的韧性、塑性和切削加工性。

二、构成不同

1、低碳钢：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。

2、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。

三、用处不同

1、低碳钢：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。

2、铸铁：于退火周期长，工艺复杂，成本高，只适 用于大批量生产薄壁零件。