低碳鋼與鑄鐵在扭轉破壞時斷口不同,為什麼

時間 2021-09-09 08:54:36

1樓:小嫣老師

退火後的低碳鋼組織大部為為鐵素體同時含有少量珠光體,它的強度、硬度都比較低,而塑性、韌性較高。扭轉實驗時,低碳鋼試件會因為橫截面上的切應力而沿橫截面破壞,它的抗剪強度較差。

兩者的含碳量不同,材料韌性不同,對扭曲的承受能力不同:兩種不同實驗結果的原因為低碳鋼含碳量低,材料有一定的韌性,對扭曲有一定的承受能力。而鑄鐵含碳量高,沒有韌性,同時脆性大,對扭曲沒有承受能力。

鑄鐵裂紋的修復

鑄鐵件性脆且鑄造過程中易產生氣孔,在長期的震動和衝擊下,易造成應力集中,導致殼體開裂。由於鑄鐵的焊接性較差,加上液壓裝置的密封性要求較高,傳統的焊補工藝根本無法實現修復。而現場一般沒有此類裝置的備品備件,購買更換需要大量的停機時間。

此類問題現在多采用高分子複合材料進行修復,高分子金屬修復材料優良的機械效能及良好的粘接力、耐壓性,使得該問題得以有效解決。修復過程:根據現場情況,建議企業先用電焊把裂紋上下連線,焊接幾個點用於加強殼體結構力。

找到裂紋的終點位置,在終點處打4.2mm止裂孔防止裂紋的進一步延伸。

2樓:匿名使用者

因為低碳鋼是韌性材料,鑄鐵是脆性材料

鑄鐵:扭轉試驗——斷口與軸線成45度,屬於拉伸破壞拉伸試驗——斷口是平面,屬於拉伸破壞

壓縮試驗——45度碎裂,只能剪下破壞

脆性材料的抗剪下強度大於抗拉伸強度。彈性變形很小,基本無塑性變形,屈服強度與抗拉強度基本相同。

低碳鋼:

扭轉試驗——變形很大,旋轉很多圈,斷口是平面,屬於剪下破壞拉伸試驗——變形很大,斷口縮頸後,埠有45度茬口,屬於剪下破壞壓縮試驗——呈腰鼓形塑性變形

韌性材料的抗剪下強度小於抗拉伸強度。彈性變形和塑性變形都很大。

下圖為扭轉試驗時斷口:(a)為低碳鋼;(b)為鑄鐵

3樓:展元駒融熙

低碳鋼試件受扭轉時沿橫截面破壞,此破壞是由橫截面上的切應力造成的,說明低碳鋼的抗剪強度較差;鑄鐵試件受扭轉時沿大約45度斜截面破壞,斷口粗糙,此破壞是由斜截面上的拉應力造成的,說明鑄鐵的抗拉強度較差。

4樓:鬆津高桀

低碳鋼拉伸和鑄鐵在扭轉破壞時斷裂方式不一樣,拉伸的斷裂方式是拉斷,試件受正應力,表現為斷裂截面收縮、斷裂後試件總長大於原試件長度。

鑄鐵在扭轉破壞使的斷裂方式是剪斷,試件受切應力,表現為試樣表面的橫向與縱向出現滑移線,最後沿橫截面被剪斷,斷裂截面面積不變。

鑄鐵壓縮破壞時,斷口方位角約為55°-60°,在該截面上存在較大的切應力,所以,其破壞方式是剪斷。扭轉時,所受的外力也是剪力,所以,破壞方式與壓縮時相同,為剪斷。

低碳鋼是韌性材料,鑄鐵是脆性材料

鑄鐵:扭轉試驗——斷口與軸線成45度,屬於拉伸破壞

拉伸試驗——斷口是平面,屬於拉伸破壞

壓縮試驗——45度碎裂,只能剪下破壞

脆性材料的抗剪下強度大於抗拉伸強度。彈性變形很小,基本無塑性變形,屈服強度與抗拉強度基本相同。

低碳鋼:

扭轉試驗——變形很大,旋轉很多圈,斷口是平面,屬於剪下破壞

拉伸試驗——變形很大,斷口縮頸後,埠有45度茬口,屬於剪下破壞

壓縮試驗——呈腰鼓形塑性變形

韌性材料的抗剪下強度小於抗拉伸強度。彈性變形和塑性變形都很大。

擴充套件資料

低碳鋼與鑄鐵的比較

1、低碳鋼

低碳鋼為碳含量低於0.25%的碳素鋼,因其強度低、硬度低而軟,故又稱軟鋼。

低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體,其強度和硬度較低,塑性和韌性較好。

因此,低碳鋼在拉斷時會表現出斷裂截面收縮,斷裂後試件的總長也會大於原試件的長度。

2、鑄鐵

含碳量在2%以上的鐵碳合金為鑄鐵。工業用鑄鐵一般含碳量為2.5%~3.5%。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在,有時也以滲碳體形態存在。

除碳外,鑄鐵中還含有1%~3%的矽,以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、矽是影響鑄鐵顯微組織和效能的主要元素。

鑄鐵可分為:灰口鑄鐵。含碳量較高(2.

7%~4.0%),白口鑄鐵,可鍛鑄鐵,蠕墨鑄鐵等。

由於鑄鐵具有較強的耐磨性和柔韌性,在做扭轉試驗時或壓縮試驗時,屬於拉伸破壞或剪下破壞。

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共同點 都具有強度和硬度較低,塑性和韌性較好的特點。不同點 一 物化效能不同 1 低碳鋼 為碳含量低於0.25 的碳素鋼,因其強度低 硬度低而軟,故又稱軟鋼。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,大多不經熱處理用於工程結構件,有的經滲碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。2 鑄鐵 主要由...

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