低碳鋼的壓縮

① 為什麼低碳鋼壓縮時變形很大

低碳鋼為塑性材料，開始時遵守胡克定律沿直線上升，比例極限以後變形加快，但無明顯屈服階段。相反地，圖形逐漸向上彎曲。

這是因為在過了比例極限後，隨著塑性變形的迅速增長，而試件的橫截面積逐漸增大，因而承受的載荷也隨之增大。

鑄鐵為脆性材料，其壓縮圖在開始時接近於直線，與縱軸之夾角很小，以後曲率逐漸增大，最後至破壞，因此只確定其強度極限。

(1)低碳鋼的壓縮擴展閱讀

一、鑄鐵：

扭轉試驗——斷口與軸線成45度，屬於拉伸破壞。拉伸試驗——斷口是平面，屬於拉伸破壞。壓縮試驗——45度碎裂，只能剪切破壞。脆性材料的抗剪切強度大於抗拉伸強度。彈性變形很小，基本無塑性變形，屈服強度與抗拉強度基本相同。

二、低碳鋼：

扭轉試驗——變形很大，旋轉很多圈，斷口是平面，屬於剪切破壞。拉伸試驗——變形很大，斷口縮頸後，埠有45度茬口，屬於剪切破壞。壓縮試驗——呈腰鼓形塑性變形韌性材料的抗剪切強度小於抗拉伸強度。彈性變形和塑性變形都很大。

② 壓縮試驗時候對於低碳鋼為什麼只計算屈服極限

低碳鋼屬於塑性材料，它的失效多是塑性變形(滑移)引起的，所以材料試驗時多半隻考慮它的屈服極限。

低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶或鋼板，用於製作各種建築構件、容器、箱體、爐體和農機具等。優質低碳鋼軋成薄板，製作汽車駕駛室、發動機罩等深沖製品；還軋成棒材，用於製作強度要求不高的機械零件。

(2)低碳鋼的壓縮擴展閱讀：

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。這種鋼材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳鋼硬度很低，切削加工性不佳，正火處理可以改善其切削加工性。

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，這種現象稱為淬火時效。

③ 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。

(3)低碳鋼的壓縮擴展閱讀：

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。