铸铁压缩曲线

❶ 低碳钢和铸铁在压缩时的破坏原因

铸铁受压时不存在拉应力的影响，随着载荷的增长，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。

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。

(1)铸铁压缩曲线扩展阅读：

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。

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。

❷ 低碳钢和铸铁在压缩时的力学性能有什么区别

图7-156

试件：短柱l=(1.0～3.0)d
屈服阶段前图中两线重合(拉伸、压缩)，进入强化后愈压愈扁，压缩曲线上升，从而无法测定其压缩强度极限。一般对低碳钢不进行压缩实验
低炭钢压缩时的力学性能
(1)弹性阶段与拉伸时相同，杨氏模量、比例极限相同
(2)屈服阶段，拉伸和压缩时的屈服极限相同，即
(3)屈服阶段后，试样越压越扁无颈缩现象，测不出强度极限
四、铸铁拉伸压缩时的力学性能

图7-157
灰口铸铁压缩时的应力-应变曲线
强度极限是唯一指标，断口形状为沿斜截面错动而破坏，断口与截面成角
抗压强度极限为拉伸时的4～5倍，沿斜截面错动而破坏，断口与斜截面约略成角，只适合作受压构件
五、安全因数和许用应力
许用应力并非破坏时的应力
－极限应力(破坏时)实验测定
n－安全因数
对于塑性材料，取屈服极限应力作为极限应力，对于脆性材料，取强度极限应力作为极限应力
引入安全系数的原因
1.作用在构件上的外力常常估计不准确
2.构件的外形及所受外力较复杂，计算时需进行简化，因此工作应力均有一定程度的近似性
3.材料均匀连续、各向同性假设与实际构件的出入，且小试样还不能真实地反映所用材料的性质等
4.根据构件的重要性有必要给以一定的安全储备
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。

❸ 为什么灰铸铁试件压缩时沿45度的方向破裂

这个知识是大学材料力学里教的，低碳钢拉伸时的力学性能分为：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，在屈服阶段里，当表面磨光的试样屈服时，表面将出现与轴线大致成45°倾角的条纹，这是由于材料内部的相对滑移形成的，称为滑移线，因为拉伸时在与杆轴成45°倾角的斜截面上，切应力为最大值。故楼主所问与最大切应力有关，可以通过计算得出来的，实验证明也是45°左右。

❹ 压缩实验中压缩时为什么必须将试件对准中心位置,如没队中会产生什么影响

主要因为是杆件受力均匀，使截面各处应力大致相等，仪器对中可尽量满足条件，如果没有对中，便会导致应力不均匀容易造成不稳定破坏， 使实验破坏数据和实验破坏截面形状受影响。

试样破坏时的最大压缩载荷除以试样的横截面积，称为压缩强度极限或抗压强度。压缩试验主要适用于脆性材料，如铸铁、轴承合金和建筑材料等。

(4)铸铁压缩曲线扩展阅读：

无法测出压缩强度极限，但可以测量出弹性模量、比例极限和屈服强度等。与拉伸试验相似，通过压缩试验可以作出压缩曲线。图中为灰铸铁和退火钢的压缩曲线。曲线中纵坐标P为压缩载荷，横坐标Δh为试样承受载荷时的压缩量。

如将两坐标值分别除以试样的原截面积和原高度，即可转换成压缩时的应力－应变曲线。图中Pp为比例极限载荷，P0.2为条件屈服极限载荷，P b为破坏载荷。在压缩试验中，试样端面存在较大的摩擦力，影响试验结果。

试样越短影响越大，为减少摩擦力的影响，一般规定试样的长度与直径的比为1～3，同时降低试样的表面粗糙度，涂以润滑油脂或垫上一层薄的聚四氟乙烯等材料。