碳鋼為什么不能得到抗壓極限強(qiáng)度 2，低碳鋼和鑄鐵
碳鋼為什么不能得到抗壓極限強(qiáng)度 2，低碳鋼和鑄鐵
低碳鋼有很大的延伸率。在壓縮載荷下，起初變形很小，力呈直線上升。當(dāng)載荷進(jìn)一步增大時，試件被壓成鼓形，最后被壓成餅形而沒有損壞，因此其強(qiáng)度極限無法確定。也就是說，低碳鋼在受壓時的彈性模量e和屈服極限S與受拉時相同，不存在抗壓強(qiáng)度極限。
壓縮試驗低碳鋼為什么沒有強(qiáng)度極限？
低碳鋼是一種塑性材料。根據(jù)虎克 ;;s定律，且變形在比例極限后加速，但沒有明顯的屈服階段。相反，圖形逐漸向上彎曲。
這是因為在比例極限之后，隨著塑性變形的快速增長，試樣的橫截面積逐漸增大，因此所承受的載荷也隨之增大。
從實(shí)驗中，我們知道低碳鋼試樣可以被壓成極薄的板而不被損壞。所以它的強(qiáng)度極限一般是不確定的。我們唯一能確定的是壓縮的極限屈服應(yīng)力。
在材料力學(xué)壓縮實(shí)驗中，低碳鋼為什么沒有強(qiáng)度極限？
因為低碳鋼是一種塑料材料，根據(jù)虎克 定律，且變形在比例極限后加速，但沒有明顯的屈服階段。相反，圖形逐漸向上彎曲。
這是因為在比例極限之后，隨著塑性變形的快速增長，試樣的橫截面積逐漸增大，因此所承受的載荷也隨之增大。
低碳鋼拉伸試驗中的應(yīng)力應(yīng)變可分為四個階段，即彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和頸縮階段。拉伸斷裂前，試樣的截面在薄弱部位明顯縮小，導(dǎo)致 頸縮現(xiàn)象及原因。quot直到它壞掉。
擴(kuò)展信息：
低碳鋼有很大的時效傾向，包括淬火時效傾向和形變時效傾向。
鋼從高溫快速冷卻時，鐵素體中的碳和氮處于過飽和狀態(tài)，在室溫下能緩慢形成鐵碳和氮，所以鋼的強(qiáng)度和硬度提高，而塑性和韌性降低。這種現(xiàn)象稱為淬火時效。低碳鋼即使空冷不淬火也會老化。
低碳鋼變形后產(chǎn)生大量位錯，鐵素體中的碳、氮原子與位錯發(fā)生彈性相互作用，碳、氮原子聚集在位錯線周圍。
低碳鋼和鑄鐵在壓縮時的力學(xué)性能有什么區(qū)別
圖7-156試件：短柱L=(1.0 ~ 3.0) d屈服階段前，圖中兩條線重疊(拉壓)，加固后受壓變平，受壓曲線上升，無法確定其抗壓強(qiáng)度極限。一般低碳鋼不做壓縮試驗。低碳鋼在壓縮狀態(tài)下的力學(xué)性能(1)彈性階段與拉伸階段相同，楊氏模量與拉伸階段相同。s模和比例極限是一樣的。(2)在屈服階段，拉伸和壓縮中的屈服極限是相同的，即(3)屈服階段后，試樣變得越來越平而沒有頸縮，強(qiáng)度極限無法測量。四。鑄鐵拉伸和壓縮力學(xué)性能圖7-157灰鑄鐵壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線的強(qiáng)度極限。斷口形狀沿斜截面交錯斷裂，斷口與截面夾角的抗壓強(qiáng)度極限是受拉的4-5倍，沿斜截面交錯斷裂，只適合用作受壓構(gòu)件。五、安全系數(shù)和許用應(yīng)力許用應(yīng)力不是斷裂時(斷裂時)的應(yīng)力-極限應(yīng)力。n-安全系數(shù)由實(shí)驗確定。對于塑性材料，取屈服極限應(yīng)力作為極限應(yīng)力，對于脆性材料，之所以取強(qiáng)度極限應(yīng)力作為極限應(yīng)力來引入安全系數(shù)，是因為1。作用在元件上的外力通常是不準(zhǔn)確的。2.作用在構(gòu)件上的外力比較復(fù)雜，計算需要簡化，所以工作應(yīng)力在一定程度上是近似的。3.材料是均勻連續(xù)的，各向同性假設(shè)與實(shí)際成分不同，小樣本不能真實(shí)反映所用材料的性質(zhì)。4.需要根據(jù)部件的重要程度給予一定的安全儲備。低碳鋼是一種塑性材料
1.低碳鋼抗拉強(qiáng)度后彈性下降，直接使用會導(dǎo)致低碳鋼斷裂。2.低碳鋼抗拉強(qiáng)度后屈服降低，導(dǎo)致直接使用后變形。
3.低碳鋼在抗拉強(qiáng)度后處于頸縮階段：材料變形迅速增大，但應(yīng)力減小，薄弱部位截面顯著減小，導(dǎo)致 頸縮現(xiàn)象及原因。quot直到它壞掉。
為什么低碳鋼的抗拉強(qiáng)度不能直接利用？
一、實(shí)驗的目的：
1.比較低碳鋼和鑄鐵的壓縮變形和破壞現(xiàn)象
2.確定低碳鋼的屈服極限s和鑄鐵的強(qiáng)度極限b。
3.對比鑄鐵在拉伸和壓縮下的力學(xué)性能，分析其失效原因。
二、檢驗儀器設(shè)備：
1.**材料試驗機(jī)。
2.游標(biāo)卡尺。
三、標(biāo)本介紹：
根據(jù)**相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，低碳鋼和鑄鐵等金屬材料的壓縮試件一般制成圓柱形試件。低碳鋼壓縮試樣的高徑比為3: 2，鑄鐵壓縮試樣的高徑比為3: 2。
的比例為2：1。
試件均為圓柱體。?
四、實(shí)驗原理：
壓縮實(shí)驗是研究材料性能常用的實(shí)驗方法。對鑄鐵、鑄造合金、建筑材料等脆性材料尤為合適。
通過壓縮實(shí)驗觀察材料的變形過程、破壞形式，并與拉伸實(shí)驗進(jìn)行比較。
壓縮試驗在壓力試驗機(jī)上進(jìn)行。當(dāng)試件受壓時，其上下兩端面與試驗機(jī)支撐之間產(chǎn)生很大的摩擦力，使試件兩端的橫向變形受到阻礙，故壓縮后試件呈鼓形。
摩擦力的存在會影響試件的抗壓能力甚至破壞形式。為了盡量減少摩擦力的影響，實(shí)驗時試件兩端必須保證平行，并與軸線垂直，使試件受軸向壓力。
端面加工應(yīng)有較高的光潔度。
五、實(shí)驗結(jié)果：
1、低碳鋼：試樣逐漸被壓扁，形成圓鼓狀。這種材料延展性很好，不會被壓斷，壓縮時產(chǎn)生很大的變形，上下兩端面受摩擦力的牽制變形小，而中間受其影響逐漸減弱。?
2、鑄鐵：壓縮時變形很小，承受很大的力之后在大約45度方向產(chǎn)生剪切斷裂，說明鑄鐵材料受壓時其抗剪能力小于抗壓能力。
