为什么用低碳钢,铸铁为拉伸材料(为什么低碳钢选取屈服极限,铸铁选取强度极限)

低碳钢 铸铁材料拉伸实验操作过程视频

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本文目录

  1. 为什么用低碳钢,铸铁为拉伸材料
  2. 比较铸铁材料抗拉、抗压、抗剪性能
  3. 材料力学拉伸试验中低碳钢与铸铁的断口特征
  4. 铸铁和低碳钢两种材料抗拉强度极限比较

为什么用低碳钢,铸铁为拉伸材料

1、低碳钢是塑性材料,无论拉还是压,让它发生塑性变形所需的力基本一样大,所以二者的屈服点(即屈服强度)基本相同。铸铁在受压的时候,在很小的力量下,就会瓦解,所以铸铁不能作为承压的受力件。

2、低碳钢(lowcarbonsteel)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,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等。

3、铸铁主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金中,含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。

比较铸铁材料抗拉、抗压、抗剪性能

铸铁承受压缩的能力远远大于承受拉伸的能力。抗压强度远远超过抗拉强度,这是脆性材料的一般属性]抗拉强度是试样拉断前承受的最大标称拉应力。

对于塑性材料,它表征材料最大均匀塑性变形的抗力;对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料,它反映了材料的断裂抗力。符号为RM,单位为MPA。抗压强度是抗压强度(compressivestrength)代号σbc,指外力是压力时的强度极限,对铸铁来说,由于C以石墨的形式存在,降低了材料的断面尺寸,抗拉强度很低,但可以通告改变石墨的形态来改变铸铁的抗拉强度,如球化处理等!抗压强度是受压应力的,铸铁基体相是铁素体和珠光体,这和普通碳钢基本一样,铸铁的抗压强度没有什么影响以灰口铸铁HT200为例:抗拉强度200N/mm2、抗弯强度400N/mm2、抗压强度750N/mm2

材料力学拉伸试验中低碳钢与铸铁的断口特征

低碳钢常温拉伸断口一般呈典型的杯椎状断口在拉伸与压缩实验中,低碳刚及铸铁的断口特征:

1、低碳钢断口有明显的塑性破坏产生的光亮倾斜面,倾斜面倾角与试样轴线近似成(称杯状断口),这部分材料的断裂是由于切应力造成的,中心部分为粗糙平面,塑性越大对应杯状断口越大,中心粗糙平面的面积越小。而铸铁没有任何的倾斜侧面,断口平齐,并垂直于拉应力,属典型的脆性断口。

2、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。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

铸铁和低碳钢两种材料抗拉强度极限比较

静拉伸时,低碳钢有比例极限、弹性极限、屈服极限和强度极限。铸铁拉断时的最大应力即为强度极限。因为没有屈服现象,强度极限是衡量轻度的唯一指标。铸铁等脆性材料抗拉强度很低,不宜作为抗拉零件材料。低碳钢压缩时的弹性模量和屈服极限都与拉伸时的大致相同。

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低碳钢 铸铁材料拉伸实验操作过程视频

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