低碳鋼和鑄鐵在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)的異同點(diǎn):
低碳鋼是指含碳量≤0.2%的鐵碳金屬物,鑄鐵的含碳量都是>1%的黑色金屬。
所以,在實(shí)驗(yàn)比較它們在拉伸或壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)異同點(diǎn),就要以其自身的機(jī)械性能來考慮。
低碳鋼由于含碳量低,它的延展性、韌性和可塑性都是高于鑄鐵的,拉伸開始時(shí),低碳鋼試棒受力大,先發(fā)生變形,隨著變形的增大,受力逐漸減小,當(dāng)試棒斷開的瞬間,受力為“0”,其受力曲線是呈正弦波>0的形狀。
鑄鐵由于軔性差,拉伸開始時(shí),受力是逐步加大的,當(dāng)達(dá)到并超過它的拉伸極限時(shí),試棒斷開,受力瞬間為“0”,其受力曲線是隨受力時(shí)間延長,一條直線向斜上方發(fā)展,試棒斷開,直線垂直向下歸“0”。
同樣的道理:低碳鋼抗壓縮的能力比鑄鐵要低,當(dāng)對低碳鋼試塊進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)時(shí),受力逐漸加大,試塊隨外力變形,當(dāng)試塊變形達(dá)到極限時(shí),其受力也達(dá)到最大值,其受力曲線是一條向斜上方的直線。
鑄鐵則不然,開始時(shí)與低碳鋼受力情況基本相同,只是當(dāng)鑄鐵試塊受力達(dá)到本身的破壞極限時(shí),受力逐漸減小,直到試塊在外力下被破壞(裂開),受力為“0”其受力曲線與低碳鋼拉伸時(shí)的受力曲線相同。
1、低碳鋼試件受扭轉(zhuǎn)時(shí)沿橫截面破壞,此破壞是由橫截面上的切應(yīng)力造成的,說明低碳鋼的抗剪強(qiáng)度較差;鑄鐵試件受扭轉(zhuǎn)時(shí)沿大約45度斜截面破壞,斷口粗糙,此破壞是由斜截面上的拉應(yīng)力造的,說明鑄鐵的抗拉強(qiáng)度較差。
2、碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體,其強(qiáng)度和硬度較低;3、鑄鐵塑性較差,鑄鐵試件受扭轉(zhuǎn)時(shí)沿大約45度斜截面破壞,斷口粗糙。低碳鋼試件受扭轉(zhuǎn)時(shí)沿橫截面破壞,此破壞是由橫截面上的切應(yīng)力造成的,說明低碳鋼的抗剪強(qiáng)度較差,塑性和韌性較好低碳鋼由于含碳量低,材料本身有一定的韌性,試件在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生塑性變形,會(huì)形成麻花狀,最后斷裂;鑄鐵由于含碳量高,沒有韌性,但是脆性大,試件在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí),基本上不產(chǎn)生變形,以脆斷結(jié)束。
1、斷口的形狀不同:
鑄鐵破壞時(shí)斷口呈45o螺旋曲面,而低碳鋼破壞時(shí)斷口是與軸線垂直的近似平面。
2、斷裂的過程不同:
低碳鋼扭轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生屈服,加工抄硬化,最后斷裂。塑性變形量較大。鑄鐵扭轉(zhuǎn)時(shí)幾乎不發(fā)生塑性變形,直接斷裂。
原因:鑄鐵是被45o方向上主應(yīng)力所拉斷,是由斜截面襲上的拉應(yīng)力造成的,說明鑄鐵的抗拉強(qiáng)度較差;低碳bai鋼是由橫截面上的切應(yīng)力造成的,說明低碳鋼的抗剪強(qiáng)度較差。
擴(kuò)展資料:
低碳鋼和鑄鐵du在拉伸試驗(yàn)中的性能和特點(diǎn)
低碳鋼屬于塑性材料,拉伸過程中有明顯zhi的屈服階段,有明顯的頸縮間斷(又稱斷裂階段)。(白口)鑄鐵屬于脆性材料,拉伸過程中沒有明顯的屈服階段,沒有明顯的頸縮間斷。
低碳鋼是典型的塑性材料,拉伸時(shí)會(huì)發(fā)生屈服,會(huì)產(chǎn)生很大的塑性變形,斷裂前有明顯的頸縮現(xiàn)象,拉斷后斷口dao呈凸凹狀,而鑄鐵拉伸時(shí)沒有屈服現(xiàn)象,變形也不明顯,拉斷后斷口基本沿橫截面,較粗糙。
參考資料來源:百度百科-低碳鋼
參考資料來源:百度百科-鑄鐵
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