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缩现象，断口周围产生约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。

拉伸：低碳刚断口呈杯状，平面断口；灰铸铁断口垂直与式样轴线，呈平口状。

压缩：低碳刚压成鼓形，灰铸铁沿45度方向断裂。

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。

扩展资料：

将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。碳全部或大部分以自由状态的球状石墨存在，断口成银灰色。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。

其牌号以“QT”后面附两组数字表示，例如：QT45-5（第一组数字表示最低抗拉强度，第二组数字表示最低延伸率）。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。

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。

低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中的碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。

参考资料来源：百度百科--铸铁

参考资料来源：百度百科--低碳钢

参考资料来源：百度百科--拉伸

参考资料来源：百度百科--压缩

断口呈斜切面，剪应力。

铸铁在拉伸时断口平齐，断口处横截面积几乎没有变化，正应力引起变化；铸铁在被压缩时试件在较小的变形下突然破坏，破坏断面与轴线大致成45°~55°倾角，这表明试件沿斜截面因剪切而破坏，由切应力所致。铸铁抗压强度比抗拉强度高4~5倍。

灰铸铁的性能主要取决于基体的性能和石墨的数量、形状、大小、分布状况。其中以细晶粒的珠光体基体和细片状石墨组成的灰铸铁的性能最优，应用范围最广。

扩展资料：

灰铸铁的抗拉强度和塑性大大高于具有相同基体的钢，但石墨片对灰铸铁的抗压强度影响不大，所以灰铸铁广泛用作承受压载荷的零件，如机座、轴承座等。灰铸铁具有良好的铸造性能、切削加工性能，而且石墨的存在可以起到减磨、减震作用。

拉伸试验在材料试验机上进行。试验机有机械式、液压式、电液或电子伺服式等型式。试样型式可以是材料全截面的，也可以加工成圆形或矩形的标准试样。钢筋、线材等一些实物样品一般不需要加工而保持其全截面进行试验。试样制备时应避免材料组织受冷、热加工的影响，并保证一定的光洁度。

参考资料来源：百度百科-拉伸试验

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