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。

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。,第1张

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。

扩展资料:

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。

参考资料来源:百度百科-低碳钢

参考资料来源:百度百科-铸铁

1.低碳钢:低碳钢为塑性材料.开始时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。相反地,图形逐渐向上弯曲。这是因为在过了比例极限后,随着塑性变形的迅速增长,而试件的横截面积逐渐增大,因而承受的载荷也随之增大。

从实验我们知道,低碳钢试件可以被压成极簿的平板而一般不破坏。因此,其强度极限一般是不能确定的。我们只能确定的是压缩的屈服极限应力。

2.铸铁:铸铁为脆性材料,其压缩图在开始时接近于直线,与纵轴之夹角很小,以后曲率逐渐增大,最后至破坏,因此只确定其强度极限。

低碳钢(mild 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, 常用于制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。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。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。

不相同,你的问题也有错误!没有拉,只有扭转和压缩。

首先,使铸铁扭转被破坏是正应力引起的,铸铁是脆性材料,抗压不抗拉,对受扭转的铸铁取单元体做应力分析可得主引力的平面与轴线呈45°角,正应力最大,将铸铁拉断。

铸铁压缩破坏是切应力引起的,同样在45°平面内,铸铁所受的切应力达到最大值,铸铁被拉断。

那为什么拉应力的时候,是垂直于轴线断裂呢,因为在拉的时候,是切应力与正的拉应力比较,而压缩是切应力与正的压应力比较,铸铁抗压不抗拉,所以就是这样子了。


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