A. 低碳钢与铸铁的破坏后的断口截面形状和纹路有什么不同
低碳钢是朔性断口,宏观形派雀貌为杯友衡椎状断口,微观形貌好羡做为韧窝,生铁多为脆性断口,断面上能观察到发光小刻面,微观形貌多为解理,如河流花样.
B. 底碳钢主要信息及拉伸的四个阶段介绍
我们都知道现在这个社会倡导的是低碳节能,是一个环保型的社会,因为以前全世界都着重发展工业,而在发展工业的同时,工业虽然在一定程度上会促进社会的进步,但是工业也导致了严重的环境污染,更可怕的是,那时候人们完全还没有意识到环境污染带给人类的是什么后果,在领教了环境污染带来的苦果之后,人们就开始发展节能工业了,今天我们为大家介绍的就是低碳钢。
基本介绍:
低碳钢又称软钢,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,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等。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。
和碳素钢的区别:
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。这种钢还具有良好的焊接性。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,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等。
碳素钢含碳量小于1.35%(0.1%-1.2%),除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比,碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽,用量最大。适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。
碳素钢的范围要大一些,低碳钢、中碳钢、高碳钢都属于碳素钢。
拉伸的四个阶段:
低碳钢的拉伸大致可分为四个阶段:(1)弹性阶段OA:这一阶段试样的变形完全是弹性的,全部写出荷载后,试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。(2)屈服阶段AS’:试样的伸长量急剧地增加,而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内(图中锯齿状线SS’)波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光,则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹,称为滑移线。(3)强化阶段S’B试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长。(4)颈缩阶段和断裂BK试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩,出现“颈缩”的现象,一直到试样被拉断。
在上文中,我们为大家介绍了有关低碳钢的一些知识,我们首先为大家介绍了什么是低碳钢,其实顾名思义,从低碳钢的名字中我们也能大概知道低碳钢是什么,我们知道钢铁就是发展工业的必备之物,低碳又是我们所倡导的工业理念,所以低碳钢在市场上相当受欢迎,然后我们介绍了低碳钢和碳素钢的区别,接下来我们介绍的就是低碳钢拉伸的四个阶段,大家可以仔细阅读。
C. 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。
(3)低碳钢采用什么截面扩展阅读
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。
D. 低碳钢和铸铁在扭转时的力学性能比较,并根据断口特点分析其破坏原因
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,低碳哪坦伍钢断面是沿信激横截面被剪破坏的,然而铸铁是沿着45到55度不等的截面破坏的李或,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.
E. 低碳钢的截面收缩率一般在多少左右
低碳钢的断面收缩率大约是5%以上。
低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带{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、发电机罩等深冲制品;还轧成棒材,用于制作强度要求不i的机械零件。
低碳钢在使用前一般不经热处理,碳含{在0.15%以上的经渗碳或氰化处理,用于要求表层{度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。
低碳钢的用途
低碳钢易于接镇宏受各种加工锻造,焊接和切削,可制造链条,铆钉,螺栓,轴等。碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度及硬度低而软,故又称软钢。包括普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。
低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带及钢板,用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农用机具等。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;制成棒材,用于制作强度要求不高的机械零件。低碳钢由于肢携强度较低,使用受到御饥册限制。
F. 低碳钢的抗扭截面系数
196.35。低碳钢为碳含量低于0.25%的碳铅正数素钢,低碳钢的抗扭截面系数是196.35,因其强度低、硬度低而软,故又称软钢,包括大部分普通碳槐首素结构钢和一部分优质碳素结构钢。清腊
G. 比较低碳钢和铸铁在受扭和受拉时其变化规律有何异同之处
一、受拉时:
1、低碳钢受拉时断口局部颈缩,有明显屈服阶段;
2、铸铁受拉时没有明显颈缩,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。
(7)低碳钢采用什么截面扩展阅读:
一、低碳钢:
1、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。
2、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。
3、低碳钢有较大的时效倾向,既有淬火时效倾向,还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时,铁素体中碳、氮处于过饱和状态,它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物,因而钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低,这种现象称为淬火时效。
二、铸铁:
1、含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2.5%~3.5%。碳在铸铁中多以石墨形态存在,有时也以渗碳体形态存在。
2、除碳外,铸铁中还含有1%~3%的硅,以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素
三、拉伸实验
1、测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验,又称抗拉试验。它是材料机械性能试验的基本方法之一,主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。
2、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
3、试验时,试验机以规定的速率均匀地拉伸试样,试验机可自动绘制出拉伸曲线图。对于低碳钢等塑性好的材料,在试样拉伸到屈服点时,测力指针有明显的抖动,可分出上、下屈服点(和),在计算时,常取材料的 δ和ψ可将试验断裂后的试样拼合,测量其伸长和断面缩小而计算出来。
H. 低碳钢拉伸试验
实验原理和步骤
● 原理部分:
低碳钢是工程上最广泛使用的材料,同时,低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示。做实验时,可利用万能材料试验机的自动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即下图中拉力F与伸长量△L的关系曲线。需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙造成的。大致可分为四个阶段:
(1)弹性阶段OA:这一阶段试样的变形完全是弹性的,全部卸除荷载后,试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。
(2)屈服阶段AS’:试样的伸长量急剧地增加,而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内(图中锯齿状线SS’)波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。若试样经过抛光,则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹,称为滑移线。
(3)强化阶段S’B 试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长。
(4)颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩,出现“颈缩”的现象,一直到试样被拉断。断口呈杯锥状如右图所示
利用原始标距内的残余变形来计算材料断后伸长率A和断面收缩率Z,计算公式为:
式中L0为原始标距长度,S0为原始横截面面积,Lu为试样断裂后标距长度,Su为试样断裂后颈缩处最小横截面面积。
图2-4 低碳钢拉伸图
● 步骤:
1在试样的原始标距长度L0范围内,用试样划线器细划等分10个分格线
2.根据GB/T 228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》中第7章的规定,测定试样原始横截面面积。本次实验采用圆形截面试样,应在标距的两端及中间处的两个相互垂直的方向上各测一次横截面直径d,取其算术平均值,选用三处中平均直径最小值,并以此值计算横截面面积S0,其S0 =πd2/4。该计算值修约到四位有效数字(π取五位有效数字)。
3.打开试验机,安装试样,可快速调节试验机的夹头位置,将试样先夹持在上夹头中,再升起下夹头,将试样夹牢并使之铅直;
4.在计算机上输入已测平均直径中最小值等参数,并勾选所需测定的参数FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值,上屈服强度Reh,下屈服强度Rel抗拉强度Rm。将进油阀关闭,按试验机上启动键。同时,操作计算机软件使之开始绘制曲线图。
5..在加载实验过程中,总的要求应是缓慢、均匀、连续地进行加载。并采用位移控制速率0.009mm/s。开始测定时至达到屈服强度阶段,试样平行长度的控制速率为0.009mm/S。达到强化阶段后可适当增大速率至0.015mm/s。试样拉断后立即停机并先取下试样,然后打开回油阀,使工作平台复位。
5.在实验中,注意观察拉伸过程四个特征阶段中的各种现象,记录的上屈服点力FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值,上屈服强度Reh,下屈服强度Rel抗拉强度Rm
考虑软件识别问题,手动定位并设置下屈服点。
6.将断后试样拼接并用游标卡尺测断后标距Lu,和拉断处最小断面的直径。
西安博汇试验机
I. 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。
(9)低碳钢采用什么截面扩展阅读:
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。
J. 低碳钢抗扭截面模量大概多少
196.35。低碳钢抗扭圆大亩截面模量大概为196.35。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仿芹艺,焊接和切削,常用于制造链橘森条,铆钉,螺栓,轴等。