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低碳钢和铸铁在压缩时的力学性能有什么区别
时间:2025-06-17 07:30:13
答案

低碳钢是塑性材料,而铸铁是脆性材料。

相同规格的两种材料受压时,它们内部应力处处相同,但是低碳钢抗压能力非常强,且抗拉抗压能力相当,所以最后会被压扁,虽然失效但是不会断裂。

而铸铁的抗压能力远远大于抗拉能力,最后会被内部的正应力给拉断,断口呈斜45度角。

低炭钢压缩时的力学性能

1.弹性阶段与拉伸时相同,杨氏模量、比例极限相同;

2.屈服阶段,拉伸和压缩时的屈服极限相同;

3.屈服阶段后,试样越压越扁无颈缩现象,测不出强度极限。

低碳钢和铸铁在压缩时的力学性能有什么区别
答案

低碳钢是塑性材料,其拉伸时的应力应变曲线主要分四个阶段弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段,有明显屈服和颈缩现象。

而铸铁铸铁是典型脆性材料,在较小的应力下就被拉断,没有屈服和颈缩现象,在工程上,低应力下可认为铸铁拉伸近似服从胡克定律。

相同规格的两种材料受压时,它们内部应力处处相同,但是低碳钢抗压能力非常强,且抗拉抗压能力相当,所以最后会被压扁,虽然失效但是不会断裂。

而铸铁的抗压能力远远大于抗拉能力,最后会被内部的正应力给拉断,断口呈斜45度角。

低碳钢和铸铁在压缩时的破坏原因
答案

低碳钢压缩曲线有明显的屈服点,但由于试样很短屈服阶段与拉伸相比短的多,进入强化阶段后塑性变形越来越大,因三向应力状态限制了端面附近的变形,因此试样的变形呈鼓形。

随着变形的增长,承载面积、三向应力状态的影响越来越大,试样继续变形的抗力不断增长Ph曲线开始上翘,而且上翘程度越来越陡。

最后,低碳钢只能压扁而不会发生断裂,因此低碳钢压缩时只有屈服极限而没有强度极限。

铸铁受压时不存在拉应力的影响,随着载荷的增长,45度截面的最大剪应力能够不断增长,因而产生明显的塑性变形,使压缩曲线与拉伸曲线相比明显变弯。

试样变形后呈鼓状。

最后试样在最大剪应力的作用下,沿45度截面被剪断,断口平滑呈韧性。

由于铸铁的抗剪能力大大超过其抗拉能力,所以其压缩强度极限远远大于其拉伸的强度极限。

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