A. 低碳钢的拉伸和扭转
低碳钢受拉时断口局部颈缩,有明显屈服阶段;扭转时断口为横截面,变形破坏机制主要是剪切专力。
铸铁拉伸没属有明显颈缩,铸铁成分一般是共晶白口铁或者过共晶白口铁,脆性材料,故无明显屈服阶段。扭转时,断口一般沿45度截面,破坏机制是沿这个截面的拉应力
B. 为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合,而铸铁试
低碳钢的扭转角远大于铸铁,因为低碳钢是塑性材料,而铸铁是脆性的,低碳钢断面是沿横截面被剪破坏的,然而铸铁是沿着45到55度不等的截面破坏的,说明低碳钢是因为横截面的剪切应力而破坏的,铸铁是因为斜截面的拉应力而破坏的。
C. 低碳钢拉伸断口
1.低碳钢常温拉伸断口一般呈典型的杯椎状断口。
2.铸铁试样常温拉伸断口基本没版有变化权(或者说稍微缩小的圆截面),破坏断口与横截面重合,断口粗糙,呈凹凸颗粒状。
原因当然是因为前者是塑性材料后者是脆性材料咯,塑性材料受拉要经过弹性阶段,屈服阶段,以及强化和颈缩阶段(简单的说就是破坏前形状变化比较明显);而脆性材料受拉时则没有上述过程,破坏前没有明显的塑性变形,突然断裂。我回答得比较笼统,实际情况跟材料的质量,试件的形状,拉伸的速度,外界的温度等等都有关系,但我的回答足够你写作业了。
最后,建议学弟(或学妹)好好看看教材,不知道你们学校情况是怎么样的,这种问题应该很基础,我们学校反正是材料(材料力学,土木工程材料等等各种只要是含材料的)课上讲得很详细,而且你做试验的那本教材上实验原理部分也写得非常非常详细,稍微用心学学的想不知道都难。
祝你成功!
D. 为什么低碳钢试样扭转破坏断面与横截面重合,而铸铁试样是与试样轴线成45度螺旋断
这是因为抄在拉伸实验中袭引起低碳钢屈服的主要原因是切应力。而引起铸铁断裂的主要原因是拉应力,因为低碳钢的抗拉能力大于抗剪能力。而铸铁的抗剪能力大于抗拉能力。
对于铸铁试样,拉伸破坏发生在横截面上,是由拉应力造成的。压缩破坏发生在斜截面上,是由切应力造成的。扭转破坏发生在45度螺旋面上,是由最大拉应力造成的。
低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别。低碳钢试样的断面与横截面重合,断面是最大切应力作用面,断口较为齐平,可知为剪切破坏;铸铁试样的断面是与试样的轴线成45度的螺旋面,断面是最大拉应力作用面,断口较为粗糙,因而是最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
E. 低碳钢和铸铁拉断后的断口有何区别,为什么
断口区别:
1、断口的形状不同
低碳钢常温拉伸断口一般呈典型的杯椎状断口。,铸铁试样常温拉伸断口基本没有变化(或者说稍微缩小的圆截面),破坏断口与横截面重合,断口粗糙,呈凹凸颗粒状。
2、截断方向不同
铸铁是沿着45°方向,而低碳钢是沿着横截面断裂的。
原因:前者是塑性材料后者是脆性材料,塑性材料受拉要经过弹性阶段,屈服阶段,以及强化和颈缩阶段(简单的说就是破坏前形状变化比较明显);而脆性材料受拉时则没有上述过程,破坏前没有明显的塑性变形,突然断裂。
(5)低碳钢拉伸沿着哪个截面破坏扩展阅读
低碳钢的种类:
低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板,用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板,制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品;还轧成棒材,用于制作强度要求不高的机械零件。
低碳钢在使用前一般不经热处理,碳含量在0.15%以上的经渗碳或氰化处理,用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。
低碳钢由于强度较低,使用受到限制。适当增加碳钢中锰含量,并加入微量钒、钛、铌等合金元素,可大大提高钢的强度。若降低钢中碳含量并加入少量铝、少量硼和碳化物形成元素,则可得到超低碳贝氏体组够其强度很高,并保持较好的塑性和韧性。
F. 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(最典型的即是目前钢结构工程中常用的Q235钢)拉伸时出现明显屈服和颈专缩现象,断口周属围产生约45°滑移线;铸铁拉伸时不屈服也无颈缩现象,断口整齐。
原因:低碳钢拉伸破坏由最大切应力造成;铸铁拉伸破坏由最大拉应力造成。
解释:低碳钢抗剪强度低于抗拉强度,根据第三强度理论,单向应力状态下与第一主应力成45°的斜截面上产生最大切应力,且数值上τ=σ₁/2,故低碳钢拉伸时沿45°斜面剪切破坏;铸铁抗拉强度则很小,根据第一强度理论,直接沿横截面被拉断。
G. 扭转实验中低碳钢是被拉断还是扭断
中低碳钢在扭转实验中应该是被扭力和拉力两种力量而折断的。因为中低碳钢里面的含碳量比较低,所以它的塑性比较强。韧性比较高,不容易断。
H. 低碳钢和铸铁在扭转破坏时有什么不同现象
低碳钢试件受扭转时沿横截面破坏,此破坏是由横截面上的切应力造成的,说明低碳钢的抗剪强度较差;铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面破坏,断口粗糙,此破坏是由斜截面上的拉应力造成的,说明铸铁的抗拉强度较差。
低碳钢的拉伸过程可以分为弹性变形、屈服、强化和缩颈断裂四个阶段;而铸铁在断裂之前只发生弹性变形,低碳钢的拉伸断口可分为纤维区、放射区和剪切唇三部分组成,而铸铁的拉伸断口为正断。
低碳钢焊接注意事项
当焊件较厚、刚性较大,同时又要求接头的质量较高时,如材料为20g的锅炉锅筒,焊后往往要求进行回火处理,以减少焊接残余应力,改善接头组织和性能。回火温度一般取600~650摄氏度。
在低温下焊接时,特别是焊接厚度大,刚度大的结构,由于环境温度较低,接头焊后冷却速度较快,所以裂纹倾向就增大,故较厚的焊件焊前应预热。例如梁、柱、桁架结构在下列情况下焊接:板厚30mm以内,施焊环境温度低于-30摄氏度;板厚31~50mm,环境温度低于-10摄氏度。
I. 在拉伸试验中低碳钢和铸铁在拉断时是什么断口形状
低碳钢常温拉伸断口一般呈典型的杯椎状断口
在拉伸与压缩实验中,低碳刚及铸铁的断口特征:
1、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。
2、铸铁试样常温拉伸断口基本没有变化(或者说稍微缩小的圆截面),破坏断口与横截面重合,断口粗糙,呈凹凸颗粒状。
原因当然是因为前者是塑性材料后者是脆性材料咯,塑性材料受拉要经过弹性阶段,屈服阶段,以及强化和颈缩阶段(简单的说就是破坏前形状变化比较明显);而脆性材料受拉时则没有上述过程,破坏前没有明显的塑性变形,突然断裂
J. 低碳钢在轴向拉伸时为什么沿横截面破坏
这个是材料力学第三强度理论的知识,轴受到拉伸时最终会沿45度截面方向断裂,也就是受到剪切应力的作用。