❶ 低碳鋼和鑄鐵兩種材料壓縮機械性能的比較
低碳鋼是塑性材料,而鑄鐵是脆性材料。相同規格的兩種材料受壓時,它們內部應力處處相同,
但是低碳鋼抗壓能力非常強,且抗拉抗壓能力相當,所以最後會被壓扁(雖然失效但是不會斷裂)。
而鑄鐵的抗壓能力遠遠大於抗拉能力,最後會被內部的正應力(參考應力狀態分析相關內容)給拉斷,斷口呈斜45度角。
❷ 低碳鋼和鑄鐵在壓縮時的破壞原因
低碳鋼是塑性材料,壓縮時的彈性模量,比例極限,屈服極限和拉伸時大致相同,屈服極限後試件越壓越扁,抗壓能力不斷提高,直至被壓成餅狀。
低碳鋼壓縮曲線也有明顯的屈服點,但由於試樣很短屈服階段與拉伸相比短的多,進入強化階段後塑性變形越來越大,因三向應力狀態限制了端面附近的變形,因此試樣的變形呈鼓形。
鑄鐵是脆性材料,被壓縮時,試樣受壓時將沿與軸線成50度~55度傾角的斜截面發生錯動而破壞。這個破壞是由剪力引起的。
鑄鐵受壓時不存在拉應力的影響,隨著載荷的增長,45°截面的最大剪應力能夠不斷增長,因而產生明顯的塑性變形,使壓縮曲線與拉伸曲線相比明顯變彎。
(2)比較低碳鋼和鑄鐵在壓縮擴展閱讀:
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,其冷成形性良好,可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。這種鋼還具有良好的焊接性。
低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,還有形變時效傾向。當鋼從高溫較快冷卻時,鐵素體中碳、氮處於過飽和狀態,它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮物,因而鋼的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低。
低碳鋼由於強度較低,使用受到限制。適當增加碳鋼中錳含量,並加入微量釩、鈦、鈮等合金元素,可大大提高鋼的強度。若降低鋼中碳含量並加入少量鋁、少量硼和碳化物形成元素,則可得到超低碳貝氏體組夠其強度很高,並保持較好的塑性和韌性。