① 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。
(1)为什么低碳钢被拉断扩展阅读
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。
② 低碳钢拉断时的应力是不是就是强度极限为什么
不是,低碳钢在拉断前还有一个缩颈的过程。
③ 为什么低碳钢拉断时破坏面与轴线成45°
我猜是由于内部晶格从正立方体变化成平行四边形的断裂晶体斜面形成,故总体呈现45°。
④ 低碳钢从受拉到拉断经历哪四个阶段
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版性的,全部写权出荷载后,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.
⑤ 低碳钢和铸铁在拉断时是什么断口形状
这个问题有些笼统。断口形态的形成不仅与材料的性质相关,还与很多其版它因素相关,与被拉伸样品或权零件的形状、拉伸速度、拉伸的环境温度等相关。
并且,即使限定是低碳钢或铸铁,那也是两类材料范围很广泛的两类材料。尤其是铸铁,从脆性极大的材料到具有很好韧性的材料都有,更何况,这两类材料还有通过热处理使基体性质发生很大改变的可能。
所以,如果要把所有这些可能性都考虑到,恐怕不是一个短篇幅就能全面回答的问题。
鉴于此,估计提问题者是想了解一般情况下,低碳钢作为典型的韧性材料,铸铁作为脆性材料的代表,在通常的拉伸情况下,并且试样是最普通的圆形试棒,在这些前提下,他们的断口是比较典型的,具体如下:
1.低碳钢圆棒试样常温拉伸断口一般呈典型的杯椎状断口。断面上可以分为:纤维区、放射区、剪切唇区等3个典型区域。
2.铸铁圆棒试样(假设是脆性较大的灰铁吧,实际上仍然会有少量变形的!)常温拉伸断口,断面没有明显的塑性,断面多与正应力方向垂直,断面粗糙,由于多沿石墨界面分离,断口灰黑。这类断口因为没有明显的规律,甚至难以辨认裂纹起源与扩展过程,因此没有特定的断口名称。
⑥ 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。
⑦ 为什么中低碳钢拉伸断口有磁性为什么铸铁没有和含碳量有没有关系
钢铁材料是我们生活中用的最广、用量最多的金属材料,它们都是以铁和碳为主专要元素组成的合金。最常见的属钢铁材料之间的区别:
一、生铁
碳的含量(x)大于2%的铁碳合金称为--生铁。按用途分为:炼钢生铁、铸造生铁。
按化学成分分为:普通生铁、特种生铁。
生铁块
二、铸铁
碳的含量(x)超过2%(一般为2.5%~3.5%)的铁碳合金称为铸铁。
铸铁类型及应用如下:
1、按断口颜色分为:灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁。灰铸铁普遍应用于机电工程中。
例如,在火电站中,灰铸铁多用于制造低中参数汽轮机的低压缸等。
2、按生产方法和组织性能分为:普通灰铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁。
铸铁材料
(三)钢
碳的含量(x)不大于2%的铁碳合金称为钢。
1、按化学成分和性能分为:碳素结构钢、合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢。
其中最常见碳素结构钢按其含碳量(x)的不同,可分为:低碳钢(x≤0.25%)、中碳钢
(x介于0.25%~0.60%之间)和高碳钢(x>0
⑧ 在拉伸试验中低碳钢和铸铁在拉断时是什么断口形状有什么不同为什么
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专本没有变属化(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。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!
⑨ 低碳钢与铸铁在扭转破坏时断口不同,为什么
低碳钢拉伸和铸铁在扭转破坏时断裂方式不一样,拉伸的断裂方式是拉断,试件受正应力,表现为断裂截面收缩、断裂后试件总长大于原试件长度。
铸铁在扭转破坏使的断裂方式是剪断,试件受切应力,表现为试样表面的横向与纵向出现滑移线,最后沿横截面被剪断,断裂截面面积不变。
铸铁压缩破坏时,断口方位角约为55°-60°,在该截面上存在较大的切应力,所以,其破坏方式是剪断。扭转时,所受的外力也是剪力,所以,破坏方式与压缩时相同,为剪断。
低碳钢是韧性材料,铸铁是脆性材料
铸铁:
扭转试验——断口与轴线成45度,属于拉伸破坏
拉伸试验——断口是平面,属于拉伸破坏
压缩试验——45度碎裂,只能剪切破坏
脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸强度。弹性变形很小,基本无塑性变形,屈服强度与抗拉强度基本相同。
低碳钢:
扭转试验——变形很大,旋转很多圈,断口是平面,属于剪切破坏
拉伸试验——变形很大,断口缩颈后,端口有45度茬口,属于剪切破坏
压缩试验——呈腰鼓形塑性变形
韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。弹性变形和塑性变形都很大。
(9)为什么低碳钢被拉断扩展阅读
低碳钢与铸铁的比较
1、低碳钢
低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,故又称软钢。
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,低碳钢在拉断时会表现出断裂截面收缩,断裂后试件的总长也会大于原试件的长度。
2、铸铁
含碳量在2%以上的铁碳合金为铸铁。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。
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。铸铁可分为:灰口铸铁。含碳量较高(2.7%~4.0%),白口铸铁,可锻铸铁,蠕墨铸铁等。
由于铸铁具有较强的耐磨性和柔韧性,在做扭转试验时或压缩试验时,属于拉伸破坏或剪切破坏。
⑩ 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。