鑄鐵壓縮曲線

❶ 低碳鋼和鑄鐵在壓縮時的破壞原因

鑄鐵受壓時不存在拉應力的影響，隨著載荷的增長，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。

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。

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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。

灰鑄鐵的熱處理僅能改變其基體組織，改變不了石墨形態，因此，熱處理不能明顯改變灰鑄鐵的力學性能，並且灰鑄鐵的低塑性又使快速冷卻的熱處理方法難以實施，所以灰鑄鐵的熱處理受大一定的局限性。其熱處理主要用於消除應力和改善切削加工性能等。

❷ 低碳鋼和鑄鐵在壓縮時的力學性能有什麼區別

圖7-156

試件：短柱l=(1.0～3.0)d
屈服階段前圖中兩線重合(拉伸、壓縮)，進入強化後愈壓愈扁，壓縮曲線上升，從而無法測定其壓縮強度極限。一般對低碳鋼不進行壓縮實驗
低炭鋼壓縮時的力學性能
(1)彈性階段與拉伸時相同，楊氏模量、比例極限相同
(2)屈服階段，拉伸和壓縮時的屈服極限相同，即
(3)屈服階段後，試樣越壓越扁無頸縮現象，測不出強度極限
四、鑄鐵拉伸壓縮時的力學性能

圖7-157
灰口鑄鐵壓縮時的應力-應變曲線
強度極限是唯一指標，斷口形狀為沿斜截面錯動而破壞，斷口與截面成角
抗壓強度極限為拉伸時的4～5倍，沿斜截面錯動而破壞，斷口與斜截面約略成角，只適合作受壓構件
五、安全因數和許用應力
許用應力並非破壞時的應力
－極限應力(破壞時)實驗測定
n－安全因數
對於塑性材料，取屈服極限應力作為極限應力，對於脆性材料，取強度極限應力作為極限應力
引入安全系數的原因
1.作用在構件上的外力常常估計不準確
2.構件的外形及所受外力較復雜，計算時需進行簡化，因此工作應力均有一定程度的近似性
3.材料均勻連續、各向同性假設與實際構件的出入，且小試樣還不能真實地反映所用材料的性質等
4.根據構件的重要性有必要給以一定的安全儲備
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。

❸ 為什麼灰鑄鐵試件壓縮時沿45度的方向破裂

這個知識是大學材料力學里教的，低碳鋼拉伸時的力學性能分為：彈性階段、屈服階段、強化階段和局部變形階段，在屈服階段里，當表面磨光的試樣屈服時，表面將出現與軸線大致成45°傾角的條紋，這是由於材料內部的相對滑移形成的，稱為滑移線，因為拉伸時在與桿軸成45°傾角的斜截面上，切應力為最大值。故樓主所問與最大切應力有關，可以通過計算得出來的，實驗證明也是45°左右。

❹ 壓縮實驗中壓縮時為什麼必須將試件對准中心位置,如沒隊中會產生什麼影響

主要因為是桿件受力均勻，使截面各處應力大致相等，儀器對中可盡量滿足條件，如果沒有對中，便會導致應力不均勻容易造成不穩定破壞， 使實驗破壞數據和實驗破壞截面形狀受影響。

試樣破壞時的最大壓縮載荷除以試樣的橫截面積，稱為壓縮強度極限或抗壓強度。壓縮試驗主要適用於脆性材料，如鑄鐵、軸承合金和建築材料等。

(4)鑄鐵壓縮曲線擴展閱讀：

無法測出壓縮強度極限，但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強度等。與拉伸試驗相似，通過壓縮試驗可以作出壓縮曲線。圖中為灰鑄鐵和退火鋼的壓縮曲線。曲線中縱坐標P為壓縮載荷，橫坐標Δh為試樣承受載荷時的壓縮量。

如將兩坐標值分別除以試樣的原截面積和原高度，即可轉換成壓縮時的應力－應變曲線。圖中Pp為比例極限載荷，P0.2為條件屈服極限載荷，P b為破壞載荷。在壓縮試驗中，試樣端面存在較大的摩擦力，影響試驗結果。

試樣越短影響越大，為減少摩擦力的影響，一般規定試樣的長度與直徑的比為1～3，同時降低試樣的表面粗糙度，塗以潤滑油脂或墊上一層薄的聚四氟乙烯等材料。