铸铁压缩断口

‘壹’ 铸铁压缩后的断口形状破坏原因是什么呀

低碳钢试件受扭转时沿场截面破坏，此破坏是由横截面上的切应力造成的，说明低碳钢的抗剪强度较差，铸铁试件受扭转时沿大约45度斜截面。

低碳钢属于塑性材料，拉伸过程中有明显的屈服阶段，有明显的颈缩间断(又称断裂阶段)。(白口)铸铁属于脆性材料，拉伸过程中没有明显的屈服阶段，没有明显的颈缩间断。

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注意事项：

开始研磨时用小力量推拉，以防把两板间的油和砂子挤出。推拉上板的运动轨迹呈8字运动，尽量把平台间的油赶匀，手感两手的推拉力应该一样。当比较润滑时，这时应增加旋转推拉上板的速度，一个行程大约4～5 秒钟，行程距离应超过平台尺寸的一半，摆幅增大。随着时间的推移，两台间的吸引力逐渐加大，并且十分均匀。

在拉铸铁平台时，两手用力一定要均匀，速度一定要稳定，走几个行程要转动平板90°。在转动平板和接8字运动时，一定要衔接，平稳过度，尽量不要有停顿。推拉的速度随着平板间的吸引力的增大而减少。

‘贰’ 铸铁的压缩试验中铸铁断口形状

与轴线呈约45度的斜断口

‘叁’ 试分别画出铸铁拉伸、压缩和扭转破坏的断口形状，分析其破坏原因！

抗拉性能最差，抗压性能最好。
抗压>抗剪>抗拉。

‘肆’ 铸铁在压缩和扭转时其断口都与轴线成45度左右,破坏原因有何不同

拉压的的着力的方向不同，受力也是不同。而扭转的方向也拉压的方向也不同。

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。

含碳量在2％以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2．5％～3．5％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。

除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。

‘伍’ 铸铁拉、压破坏时断口为何不同

铸铁的拉伸和压缩破坏断口不同，原因是：铸铁是脆性材料，其抗压性能远大于其抗拉性能和抗剪性能。

‘陆’ 在拉伸与压缩实验中，低碳刚及铸铁的断口特征

拉伸：低碳刚断口呈杯状，平面断口；灰铸铁断口垂直与式样轴线，呈平口状。

压缩：低碳刚压成鼓形，灰铸铁沿45度方向断裂。

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， 常用于制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。

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将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。碳全部或大部分以自由状态的球状石墨存在，断口成银灰色。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。

其牌号以“QT”后面附两组数字表示，例如：QT45-5（第一组数字表示最低抗拉强度，第二组数字表示最低延伸率）。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。

低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，还有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时，铁素体中碳、氮处于过饱和状态，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。

低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中的碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。

‘柒’ 为什么铸铁断口处与拉伸轴垂直，压缩断口与压轴成45度角

因为剪切应力T=δ/2*sin2α

δ---为许用应力

α---横截面外法线与斜截面外法线之间的夹角

α=45度时sin2α=1取得最大值

所以在铸铁试件压缩时与轴线大致成45度的斜截面具有最大的剪应力,故破坏断面与轴线大致成45度.
但是，在横截面上正应力有最大值，拉伸的时候，正应力最先达到最大值，所以断口就是平齐粗糙的横截面，即与拉伸轴垂直

‘捌’ 铸铁的拉伸和压缩破坏断口为什么不同

铸铁的拉伸和压缩破坏断口不同，原因是：铸铁是脆性材料，其抗压性能远大于其抗拉性能和抗剪性能。
铸铁常温拉伸时断口基本没有变化（或者说稍微缩小的圆截面），无屈服、颈缩现象，可近似认为在弹性阶段直接断裂，其断口与横截面重合，断口粗糙，呈凹凸颗粒状。
铸铁受压时沿45°～55°截面被剪断，断口平滑呈韧性，因为其抗压性能远大于其抗剪性能，铸铁实际上是被“剪”断的。

‘玖’ 铸铁拉、压破坏时断口为何不同

铸铁拉伸时，破坏断口为横截面，受正应力控制，而铸铁压缩时，破坏断口为斜截面，受剪应力控制。斜截面的角度通常简单看做45度，因为这种情况正好能够满足受压杆件沿45斜截面上的剪应力最大这一条件。

实际上，大量的实验表明，该角度大于45度，约为55~60度。见附图

‘拾’ 铸铁式样在拉伸与压缩时破坏断面有何特征 是由什么引起的

铸铁在拉伸时断口平齐，断口处横截面积几乎没有变化，正应力引起变化；铸铁在被压缩时试件在较小的变形下突然破坏，破坏断面与轴线大致成45°~55°倾角，这表明试件沿斜截面因剪切而破坏，由切应力所致。铸铁抗压强度比抗拉强度高4~5倍。

灰铸铁的性能主要取决于基体的性能和石墨的数量、形状、大小、分布状况。其中以细晶粒的珠光体基体和细片状石墨组成的灰铸铁的性能最优，应用范围最广。

灰铸铁的抗拉强度和塑性大大高于具有相同基体的钢，但石墨片对灰铸铁的抗压强度影响不大，所以灰铸铁广泛用作承受压载荷的零件，如机座、轴承座等。灰铸铁具有良好的铸造性能、切削加工性能，而且石墨的存在可以起到减磨、减震作用。

(10)铸铁压缩断口扩展阅读：

灰铸铁的热处理仅能改变其基体组织，改变不了石墨形态，因此，热处理不能明显改变灰铸铁的力学性能，并且灰铸铁的低塑性又使快速冷却的热处理方法难以实施，所以灰铸铁的热处理受大一定的局限性。其热处理主要用于消除应力和改善切削加工性能等。

由于铸件壁厚不均匀，在加热，冷却及相变过程中，会产生效应力和组织应力。另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力，所有这些内应力都必须消除。去应力退火通常的加热温度为500～550℃保温时间为2～8h，然后炉冷（灰口铁)或空冷（球铁)。

采用这种工艺可消除铸件内应力的90～95%，但铸铁组织不发生变化。若温度超过550℃或保温时间过长，反而会引起石墨化，使铸件强度和硬度降低。