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为什么高碳钢没有屈服平台

发布时间:2021-02-18 07:09:17

A. 为什么低碳钢和高碳钢的加工性不如中碳钢

论机加工的话,主要受硬度和塑韧性影响,随含碳量的增加硬度升高,塑韧性下降。故在中碳钢的时候,达到合适的配比,即具备一定硬度,避免产生粘刀,又具备一定塑韧性,不会开裂。

B. 为什么低碳钢会有屈服平台

钢材本身的特性,是钢材延性好,变形能力强,内力重分布强的前提。

C. 为什么低碳钢其有较好的塑性而高碳钢具有较好的耐摩性急急急急急急急

低碳钢
低碳钢(low carbon steel)
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,天多不经热处理用于工程结构件,有的经参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,其强廖和硬度较低,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。这种钢翅具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低,切削加工性不佳,淬火处理可以改善其切削加工性。
低碳钢有较大的时效倾向,既有淬火时效倾向,曩有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时,铁素体刮碳、氮过饱和,它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮州物,因而钢的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低,筻种现象称为淬火时效。低碳钢即使不淬火而空冷也乏产生时效。低碳钢经形变产生大量位错,铁素体中自碳、氮原子与位错发生弹性交互作用,碳、氮原子聚身在位错线周围。这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团(柯垂耳气团)。它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低,这种现象称为形变时效。形变时交比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性在低碳钢的拉伸曲线上有明显的上、下两,爪屈服点。占上屈服点出现直到屈服延伸结束,在试样表面出现d于不均匀变形而形成的表面皱褶带,称为吕德斯带。刁少冲压件往往因此而报废。其防止方法有两种。一种高预形变法,预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带,因此预形变的钢在冲压之前放置时间刁宜过长。另一种是钢中加入铝或钛,使其与氮形成稳目的化合物,防止形成柯氏气团引起的形变时效。
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i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j大提高钢的强度。若降低钢中碳含量并加入少量铝、{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。

中碳钢
中碳钢
medium carbon steel
碳量0.25%~0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰(0.70%~1.20%)。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好,焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高,而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理,直接使用热轧材、冷拉材,亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中,中碳钢得到最广泛的应用,除作为建筑材料外,还大量用于制造各种机械零件。
中碳钢的焊接
中碳钢含碳量比低碳钢高,强度较高,焊接性较差。常用的有35、45、55号钢。中碳钢焊条电弧焊及其铸件焊补的主要特点如下:
(1)热影响区容易产生淬硬组织。含碳量越高,板厚越大,这种倾向也越大。如果焊接材料和工艺规范选用不当,容易产生冷裂纹。
(2)由于基本金属含碳量较高,所以焊缝的含碳量也较高,容易产生热裂纹。
(3)由于含碳量的增高,所以对气孔的敏感性增加。因此对焊接材料的脱氧性,基本金属的除油除锈,焊接材料的烘干等,要求更加严格。

编辑词条高碳钢
high carbon steel
常称工具钢 , 含碳量从0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。锤, 撬棍等由含碳量0.75%的钢制造; 切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
高碳钢的焊接
高碳钢由于含碳量高,焊接性能很差。其焊接有如下特点:(1)导热性差,焊接区和未加热部分之间产生显著的温差,当熔池急剧冷却时,在焊缝中引起的内应力,很容易形成裂纹。
(2)对淬火更加敏感,近缝区极易形成马氏体组织。由于组织应力的作用,使近缝区产生冷裂纹。
(3)由于焊接高温的影响,晶粒长大快,碳化物容易在晶界上积聚、长大,使焊缝脆弱,焊接接头强度降低。
(4)高碳钢焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹。

D. 拉伸试验的过程中在刚开始拉的时候出现下屈服,是为什么,哪里没设置好

我觉得您提的问题很复杂,本人就第三个问题和您探讨一下:
金属屈服阶段呈现的不同形态,是与材料的塑性变形能力、
塑性变形抗力以及形变强化能力等等三方面的因素有关,是这三方面综合的结果。
就第一个问题,钢中C或N很低还会出现屈服现象。这是我常时间试验的结果。
另外,有没有考虑冷加工的影响?
应该与金属的晶粒结构有关
有的是体心结构有的面心结构,
体现的性能就不同了。
没有明显屈服的原因是冷轧钢带有了一定的延伸率。
出现锯齿性屈服的材料我们一般认为比平台屈服的成型能力差,当然没有屈服的材料是最理想的了。

如果对钢带进行成型前的提前延伸到一定程度,屈服平台一般会消失。
从材料学角度讲:(1)屈服现象(物理屈服现象)是钢材的一个特性,不能单纯从降低C,N上来消除屈服现象,因为钢中的C是要有一定含量的,应该运用热处理手段来消除屈服现象,采用“预变形处理”。(2)应该从能量角度来考虑,金属整体彼此相连,他们之间有能量传递,由于多晶体塑性变形是相邻晶粒逐个进行的,位错源的开动往往是一个区域的晶粒的应力集中区域,从而在不同步中表现出来宏观的现象,
1、钢中C、N很低时也会出现屈服,我们生产的烘烤硬化钢C和N总含量只有几十ppm,而且还有部分被微合金元素固定,但个别卷还是出现屈服现象
2、当然不是所有的晶粒同时克服了柯氏气团,是一部分晶粒的位错首先运动,摆脱了合金元素的束缚,发生了塑性变形,这部分晶粒发生塑性变形后,必然会产生加工硬化,强度升高,则在应力的继续作用下,其它的晶粒的位错才开始了运动,出现屈服,直至这个过程结束,屈服现象结束,钢进入整体塑性变形阶段,这个原理有一个很重要的应用,因为它可以解释拉伸应变痕产生的原因,拉伸应变痕就是在冲压的过程中钢板出现了屈服现象,造成部分晶粒首先发生塑性变形在钢板上留下变形痕,此时其它的晶粒中的位错还没有开动,所以冷轧板出现屈服现象对其冲压性能是极其不利的。
3、出现锯齿及其长短的原因和钢的成分,状态,拉伸速率和加工硬化指数等有关,如果能明白第2个问题,这个也不难理解,平台的延伸长度随钢的含碳量增加而减少,当含碳量增至0.6%以上,平台消失。关于锯齿形的问题,深究其原因,我认为是碳氮低等越纯净的钢其加工硬化指数(n值)越高,只要给与微弱的变形所增加的应力就已大于其它部分晶粒位错开动的应力,导致其它部分晶粒开始塑性变形。所以锯齿有长有短,我不太明白你的平台型屈服的含义,屈服平台的形状基本都是锯齿形,只是锯齿的大小不太相同而已,你的意思是比较平滑的屈服平台吗,理论上是不应该有的,但是可能是坐标尺的原因,一些平台看起来有些平坦。
4、对于低碳钢没有屈服平台的原因教科书已经给了解释,就是没有形成柯氏气团。

E. 为什么高碳钢碳含C量没有生铁高

含碳量是相对而言。。。
生铁铸铁含碳量都是比钢要高的。。
钢的含碳量高,那就是是铸铁或者生铁,不是钢

F. 金属材料在拉伸试验时都会出现屈服点吗

一般来讲金属材料在进行拉伸,也就是变形,完整过程都会出现屈服点,可能存在个别的材料屈服点不明显

G. 为什么综合力学性能好的钢为中碳钢

综合力学性能指“强韧配合性能”,即材料既要有高的强度,又要有好的韧性。钢材碳含量高则强度高,韧性差;碳含量低则韧性好,强度低。中碳钢兼顾了强度和韧性较好的特性。

H. 拉伸时低碳钢的屈服高低点如何确定

如果有屈服平台,就用屈服平台上的最大值和最小值,分别称为屈服上限和屈服下限,但是如果没有明显的屈服平台,就无法确定上下屈服点了,只能通过0.2%应变对应的应力值作为屈服点。

I. 请问一下钢结构的力学性能是什么

钢材的力学性能是指标准条件下钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性等,也称机械性能。

1. 屈服强度
钢材单向拉伸应力—应变曲线中屈服平台对应的强度称为屈服强度,也称屈服点,是建筑钢材的一个重要力学特征。屈服点是弹性变形的终点,而且在较大变形范围内应力不会增加,形成理想的弹塑性模型。低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服平台,而热处理钢材和高碳钢则没有。
2. 抗拉强度
单向拉伸应力—应变曲线中最高点所对应的强度,称为抗拉强度,它是钢材所能承受的最大应力值。由于钢材屈服后具有较大的残余变形,已超出结构正常使用范畴,因此抗拉强度只能作为结构的安全储备。
3. 伸长率
伸长率是试件断裂时的永久变形与原标定长度的百分比。伸长率代表钢材断裂前具有的塑性变形能力,这种能力使得结构制造时,钢材即使经受剪切、冲压、弯曲及捶击作用产生局部屈服而无明显破坏。伸长率越大,钢材的塑性和延性越好。
屈服强度、抗拉强度、伸长率是钢材的三个重要力学性能指标。钢结构中所有钢材都应满足规范对这三个指标的规定。
4. 冷弯性能
根据试样厚度,在常温条件下按照规定的弯心直径将试样弯曲180°,其表面无裂纹和分层即为冷弯合格。冷弯性能是一项综合指标,冷弯合格一方面表示钢材的塑性变形能力符合要求,另一方面也表示钢材的冶金质量(颗粒结晶及非金属夹杂等)符合要求。重要结构中需要钢材有良好的冷、热加工工艺性能时,应有冷弯试验合格保证。
5. 冲击韧性
冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用钢材断裂时所吸收的总能量来衡量。单向拉伸试验所表现的钢材性能都是静力性能,韧性则是动力性能。韧性是钢材强度、塑性的综合指标,韧性越低则发生脆性破坏的可能性越大。韧性值受温度影响很大,当温度低于某一值时将急剧下降,因此应根据相应温度提出要求。

J. 为什么高碳钢比低碳钢难控制质量

因为高碳钢比较跪.

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