① 低碳钢和铸铁拉伸破坏的主要原因
铸铁的缺羡拉伸破坏发生在横截面上,是由最大拉应力造成的。压缩破坏发生在约50-55度斜截面上,是由最大切应力造成的。扭转破坏发生在45度螺旋面上,是由最大拉应力造成的。
低碳钢拉伸破坏的主要原因是最大切应力引起塑性屈服。引起铸铁断裂的主要原因是最大拉应力引起脆性断裂,这说明低碳钢的抗能力大于抗剪能力,而铸铁抗剪能力大于抗拉能力。
(1)低碳钢的屈服效应由什么引起扩展阅读
铸铁的组织和机械性能:
灰铸铁的凝固形态随着碳当量变化。在碳当量小于4.3%的亚共晶条件下,首先奥氏体树枝晶析出(叫做初晶奥氏体),当残留的铁液变成共晶成分时,由石墨和奥氏体两相层状组织形成的共晶团形核、成长,凝固结束。
过共晶成分条件下,首先结晶出板状石墨(叫做初生石墨),当残留铁液达到共晶成分时,共晶团形核、生长。灰铸铁由几乎没有强改蚂度的石墨和具有强度的铁基体(铁素体或者珠光体)组成,这二者的形状和数量决定了机械性能。
② 低碳钢屈服现象是怎样发生的 主要是那些应力引起
应力达到屈服强度 材料进入屈服阶段 钢是塑性材料 可以用TRESCA 准则判定其切应力达到一定的数值 材料进入塑性
③ 低碳钢与铸铁拉伸试验的结果有什么不同。这是什么原因引起的
低碳钢有明显的屈服现象,二铸铁没有。原因:低碳钢是典型的韧性金属材料,而铸铁则是典型的脆性金属材料
④ 低碳钢拉伸时的屈服阶段是怎么回事
1.许用来应力是根据塑性材料的强度理论源得出的。强度理论是判断材料在复杂应力状态下是否破坏的理论。材料在外力作用下有两种不同的破坏形式:一是在不发生显著塑性变形时的突然断裂,称为脆性破坏;二是因发生显著塑性变形而不能继续承载的破坏,称为塑性破坏,即为屈服破坏,对于低碳钢为塑性材料破坏形式为屈服,所以要用屈服极限为标准并给于一定的安全系数来确定许用应力。屈服极限虽与弹性极限相近但并非相同。
2.试验中,应力的读取是通过试验机的载荷读数间接获得的,即载荷F比上截面积A0,在屈服阶段,试件长度增加,截面积无显著变化(变形忽略仍认为为原始面积A0),而载荷F在小范围内上下抖动(F并非定值是微小波动)。
⑤ 低碳钢受拉过程中出现屈服阶段和强化阶段的原因 低碳钢受拉过程中出现屈服阶段和 低碳钢受拉
出现屈服的原因:位错脱钉,引起强度不增加但变形量增加,甚至强度降低变形量仍增加;强化阶段主要是随变形增加位错增殖,位错相互缠绕引起位错运动难度增加,要变形须增加外力.
⑥ 屈服现象的实质是什么吕德斯带与屈服现象有何关系
这是金属学上的概念。所谓吕德斯带是指退火的低碳钢薄板在冲压加工时,由于局部的突然屈服产生不均匀变形,而在钢板表面产生条带状皱褶的一种现象。对冲压件来说,吕德斯带的出现是不容许的,它会使工件表面产生皱褶,影响工件的表面质量。对于承受高压冲击载荷的钢质薄壁高压容器来说,吕德斯带还会使容器在使用中产生体裂,造成伤亡事故,严重影响容器的使用性能。因此,探讨如何预防吕德斯带的产生有实用意义。发表:2006-01-0220:51:10人气:54楼主低碳钢冲压制品吕德斯带的预防措施河南江河工业公司张琦[摘要]吕德斯带是在一定条件下产生的加工缺陷,本文论述了吕德斯带的形成机理,通过实例分析,指出了柯氏气团的存在是产生吕德斯带的根本原因。并提出了预防吕德斯带产生的几种措施。关键词吕德斯帚柯氏气团硬化真空浇祷碰薯培1概述所谓吕德斯带是指退火的低碳钢薄板在冲压加工时,由于局部的突然屈服产生不均匀变形,而在钢板表面产生条带状皱褶的一种现象,如图1所示。对冲压件来说,吕德斯带的出现是不容许的,它会使工件表面产生皱褶,影响工件的表面质量。对于承受高压冲击载荷的钢质薄壁高压容器来说,吕德斯带还会使容器在使用中产生体裂,造成伤亡事故,严重影响容器的使用性能。因此,探讨如何预防吕德斯带的产生有实用意义。2吕德斯带形成的原因当退火低碳钢薄板进行冲压时,其应力一日接近屈服点,变形就会首先在应力集中的区域开始,拼立即出现软化现象,应力下降。在这一应力作用下,变形在这个区域可以继续进行到一定程度,这时在变形区和未变形区的交界处会产生较大的应力集中和屈服,使得变形区逐渐向未变形区扩展。但是,在离变形区较远的地方,仍然不会发生变形,于是就形成了狭窄的条状区,即吕德斯带。由上述可知,闩德斯带的产生是与低碳钢存在屈服现象相联系的。屈服现象的出现是巾于溶解在钢中的碳、氟等原子在位错周围聚集形成的—种原子云而引起的。这种原子云称作柯氏气团。金属的变形是通过位错运动来实现的,然而由于柯氏气团的存在,使得位错运动受到阻力,要使位错继续运动,就必须要有比位错正常运动高的应力,才能使位错与气团分离,因而产生上屈服点。当位错移动一段距离后,就可以摆脱气团的阻力而在正常的应力下运动,这个应力就足下屈服点。因此,可以认为柯氏气团的存在是产生吕德斯带的根本原因。3预防措施由吕德斯带形成过程可知,它的产生必须具备下列条件:(1)金属有屈服现象,即金属处于退火状态。(2)冲压加工时,金属在屈服阶段产生较小的变形量。图1所示产品是用低碳钢冲压成形的薄壁容器,其生产工艺如下:毛坯准备--多次拉伸(中间退火)--压底--次口部退火--缩口--二次口部退火--机加工。吕德斯带就是在缩口工序产生的。一次口部退火时,受热传导的影响,斜肩处也产生退火,缩口时,斜肩附近的区域变形量很小,符合吕德斯带产生的条件。产生的吕德斯带也正好位于这个区域(如图1所示)。经口部退火的成品,在使用过程中若再产生小的手旅塑性变形,同样还会在这一区域产生吕德斯带。鉴于上述吕德斯带的产生条件,在进行冲压工艺设计时,可采取如下预防措施(以图1产品为例):(1)口部退火时,尽量缩短退火区长度,以降低斜肩附近区域的热影响温度,提高该区域的变形抗笑唯力,减小局部屈服的倾向性,可有效预防吕德斯带的产生。(2)降低末次拉伸的口部加工率,取消一次口部退火工序,压底工序完成后直接进行缩口,使容器斜肩部位处厂连续两次冷加工硬化状态,这样,缩口时变形部位无屈服现象,可杜绝吕德斯带的产生。此方法只适用于缩口加工率较低的产品。这里需要特别指出的是:对于口部壁厚在1mm左右的无斜肩薄壁制品,缩口加工率很低,即使采用上述措施,仍难收到良好效果。若取口壁厚过小,其径向变形抗力过低,缩口时会产生通体折叠。对于此类制品可采用如下措施:增加末次拉仲半制品的长度,缩短一次口部退火变色区长度。采取这种措施,叫防止缩口时产生通体折叠,至于产生的吕德斯带,因其集中在口部退火变色区内,可在以后的机加工序中切除。(3)改进原材料的浇铸上艺,以减少原材料中气体原子特别是氮原子的含量。氮是随炉料进入钢中的。在冶炼过程中,钢液也从炉气中吸收一部分氮。因此钢中不可避免地存在一些氮。对于原材料的浇铸,建议采用真空浇铸技术,对钢液进行脱气处理,以减少钢中气体含量,使钢液更纯净、组织更致密,从而提高钢液质量。在条件允许情况下,直接选用无间隙原子钢(IF钢)作为原材料,可杜绝吕德斯带的产生。(4)产品技术要求允许的情况下,可取消二次口部退火工序,可有效地预防成品在使用过程中产生吕德斯带,若成品能在时效期内使用,也能有效防止吕德斯带的产生。以上措施,若能在设计工艺时综合利用,能最有效地防止吕德斯带的产生。4结束语吕德斯带是在一定条件下产生的加工缺陷,其预防措施的制定也是以防止其产生条件的形成为原则,具体措施随产品不同而异。在我公司近年的新产品试制中,都不同程度地采用了上述措施,有效防止了吕德斯带的产生,收到良好效果。以上内容希望可以帮到你,祝你好运~~
⑦ 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。
(7)低碳钢的屈服效应由什么引起扩展阅读:
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。
⑧ 低碳钢 屈服机理
屈服是来金属材料固有的属自性。低碳钢韧性和塑性好,屈服现象犹为突出。屈服是断裂的前兆因为还有疲劳现象的存在,多以工程应用中考虑的零件所受最大应力要比屈服下极限低很多。
低碳钢(low carbon 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。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。
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。
⑨ 低碳钢在拉伸荷载作用下发生屈服属于什么问题
低碳钢在拉伸荷载作用下发生屈服属桥和搭于材料力学中的弹塑性问题。在拉伸时,低碳钢在一定荷载下会发生塑性变形,即材料的形状发生了永久性变化。这是因为低碳钢的晶格结构在拉伸荷载下发生了滑移和再结晶,导致材料发生塑性变形。
在棚答低碳钢的拉伸过敏拿程中,材料的应力随着应变的增加而逐渐增加,直到达到一定的应力值时,材料就会发生屈服现象。这时,材料的应变仍然在增加,但应力不再增加,材料处于一种稳定的塑性变形状态。
低碳钢的屈服强度是材料的重要力学性能参数,它反映了材料在拉伸过程中的塑性变形能力。通过对低碳钢的屈服强度进行测试和分析,可以了解材料的力学性能,为材料的应用提供参考。
⑩ 低碳钢压缩时的屈服极限为什么比拉伸时难于测量
您好,在压缩稿陵过程中,材料的屈服极限比拉稿渣伸过程中难以测量的原因是:
首先,材料的变形行为通常取决于应力和应变的关系,即所谓的应力-应变曲线。在拉伸试验中,材料会发生明显的应变硬化,屈服极限很容易被观察到。而在压缩试验中,由于样品内部的复杂应力状态,通常很难确定试样的几何尺寸,如样品的长度、宽度等。
其次,压缩过程中通常键敬悄存在缺陷因素,如试样表面的瑕疵、试样内部的气孔、异物等弱化了材料的自由变形能力,从而增加了材料变形的复杂性,这也使得屈服极限难以确定。
因此,要有效地控制低碳钢等材料的压缩变形性能,需要借助实验分析和数值模拟等方法,系统分析其内部应力和应变状态的变化规律,深入理解其应变硬化行为,并进行有效的加工和优化设计。