❶ 低碳钢和铸铁两种材料压缩机械性能的比较
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(参考应力状态分析相关内容)给拉断,断口呈斜45度角。
❷ 低碳钢和铸铁在压缩时的破坏原因
低碳钢是塑性材料,压缩时的弹性模量,比例极限,屈服极限和拉伸时大致相同,屈服极限后试件越压越扁,抗压能力不断提高,直至被压成饼状。
低碳钢压缩曲线也有明显的屈服点,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。
铸铁是脆性材料,被压缩时,试样受压时将沿与轴线成50度~55度倾角的斜截面发生错动而破坏。这个破坏是由剪力引起的。
铸铁受压时不存在拉应力的影响,随着载荷的增长,45°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。
(2)比较低碳钢和铸铁在压缩扩展阅读:
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。
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。
低碳钢由于强度较低,使用受到限制。适当增加碳钢中锰含量,并加入微量钒、钛、铌等合金元素,可大大提高钢的强度。若降低钢中碳含量并加入少量铝、少量硼和碳化物形成元素,则可得到超低碳贝氏体组够其强度很高,并保持较好的塑性和韧性。