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

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