为什么低碳钢最大扭转角比铸铁大

『壹』 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。

『贰』 为什么低碳钢强度低的原因

低碳钢强度低原因是。根据查询相关公开信息低碳钢的扭转角远大于铸铁，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。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，二者的屈服点(即屈服强度)相同。铸铁在受压的时候，在很小的力量下，就会瓦解，铸铁不能作为承压的受力件。

『叁』 比较低碳钢与铸铁在扭转时的机械性能以及在扭转全过程中的变形现象

一、变形现象：

低碳钢和铸铁材料扭转破坏断口不同：

1）低碳钢试样的断口与轴线垂直，表明破坏是由切应力引起的；

2）灰铸铁试样的断口则沿螺旋线方向与轴线约成45角，表明破坏是由拉应力引起的。

二、机械性能：

1）低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。

2）铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。

三、详细数据：

『肆』 低碳钢和铸铁扭转时变形和破坏情况有何不同试分析其破坏原因。

1、断口的形状不同：

铸铁破坏时断口呈45º螺旋曲面，而低碳钢破坏时断口是与轴线垂直的近似平面。

2、断裂的过程不同：

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。

原因：铸铁是被45º方向上主应力所拉断，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。

(4)为什么低碳钢最大扭转角比铸铁大扩展阅读：

低碳钢和铸铁在拉伸试验中的性能和特点

低碳钢属于塑性材料，拉伸过程中有明显的屈服阶段，有明显的颈缩间断(又称断裂阶段)。(白口)铸铁属于脆性材料，拉伸过程中没有明显的屈服阶段，没有明显的颈缩间断。

低碳钢是典型的塑性材料，拉伸时会发生屈服，会产生很大的塑性变形，断裂前有明显的颈缩现象，拉断后断口呈凸凹状，而铸铁拉伸时没有屈服现象，变形也不明显，拉断后断口基本沿横截面，较粗糙。

『伍』 低碳钢与铸铁试样扭转破坏情况有何不同,为什么

低碳钢和铸铁在受到同等外力的扭转破坏下，铸铁可能发生断裂，低碳钢则可能发生变形。原因是低碳钢内含有少量的碳，其韧性比较好，而铸铁内含有大量的碳，其性能脆硬。金属材料的成分不同，性能也不同。

『陆』 低碳钢和铸铁扭转破坏的本质差别

低碳钢
与
铸铁
是两种含碳量相差悬殊的黑色金属，它们的抗扭曲极限是不同的。低碳钢中碳是以
珠光体
、
奥氏体
、
渗碳体
等不同
形态
存在，其
晶粒
细密均匀，晶粒之间结合紧密，在受到
扭转力
的时候，
晶格
的
位移
是逐渐的，直到破坏晶粒之间的
结合力
，而被破坏。铸铁中碳是以球状、棉絮状、针絮状
石墨
的
形式
存在，由于其
冷却时间
长，晶粒粗大，晶粒之间的
间隙
大，结合力相对比较小，当受到扭转力的时候，晶格的位移比低碳钢要快，同样的扭转力铸铁
试样
首先被破坏。所以说，从
材料力学
角度讲，当对这两种
金属
进行扭转破坏时，其本质差别在于它们
机体
内部晶格滑动变形极限的不同。

『柒』 低碳钢和铸铁扭转时变形和破坏情况有何不同试分析其破坏原因。

1、断口的形状不同：

铸铁破坏时断口呈45º螺旋曲面，而低碳钢破坏时断口是与轴版线垂直的近似平权面。

2、断裂的过程不同：

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。

原因：铸铁是被45º方向上主应力所拉断，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。

(7)为什么低碳钢最大扭转角比铸铁大扩展阅读：

低碳钢和铸铁在拉伸试验中的性能和特点

低碳钢属于塑性材料，拉伸过程中有明显的屈服阶段，有明显的颈缩间断(又称断裂阶段)。(白口)铸铁属于脆性材料，拉伸过程中没有明显的屈服阶段，没有明显的颈缩间断。

低碳钢是典型的塑性材料，拉伸时会发生屈服，会产生很大的塑性变形，断裂前有明显的颈缩现象，拉断后断口呈凸凹状，而铸铁拉伸时没有屈服现象，变形也不明显，拉断后断口基本沿横截面，较粗糙。

『捌』 低碳钢与铸铁试样扭转破坏情况有何不同,为什么

1、断裂情况不同：扭转试验时低碳钢试件会塑性变形，逐渐成麻花状而断裂；而铸铁试回件在扭转答试验时，基本上不产生变形，以脆断结束。

2、两者的含碳量不同，材料韧性不同，对扭曲的承受能力不同：两种不同实验结果的原因为低碳钢含碳量低，材料有一定的韧性，对扭曲有一定的承受能力。而铸铁含碳量高，没有韧性，同时脆性大，对扭曲没有承受能力。

3、两者的断裂面情况不同：退火后的低碳钢组织大部为为铁素体同时含有少量珠光体，它的强度、硬度都比较低，而塑性、韧性较高。扭转实验时，低碳钢试件会因为横截面上的切应力而沿横截面破坏，它的抗剪强度较差。

扭转实验时，因为塑性较差，铸铁试件因斜截面上的拉应力会沿大约45度斜截面被扭断，断口粗糙，它的抗拉强度较差。

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脆性材料和塑性材料的强度和塑性可以通过扭转试验测定，扭转试验常用于需要经常承受扭矩的零件如轴、弹簧等材料上。

扭转试验需在扭转试验机上进行，材料性能和受力情况可以从扭转试样的断口形状中反映出来。

如切应力作用的结果表现为断口的断面与试样轴线垂直，材料呈塑性；如正应力作用的结果表现为断口断面与试样轴线约成45°角，材料呈脆性。

参考资料来源：网络-扭转试验

『玖』 低碳钢与铸铁试样扭转破坏情况有何不同,为什么

1、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的，说明铸铁的抗拉强度较差。

2、碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低；

3、铸铁塑性较差，铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面破坏，断口粗糙。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，塑性和韧性较好
低碳钢由于含碳量低，材料本身有一定的韧性，试件在扭转试验时产生塑性变形，会形成麻花状，最后断裂；铸铁由于含碳量高，没有韧性，但是脆性大，试件在扭转试验时，基本上不产生变形，以脆断结束。