兰州大学网络教育工程力学命题作业铸铁和低碳钢.docx

tfww在工程建设中,低碳铜典制的坦性材料,W铁是典型的Ift性材料,作为两种最常见的材料力 学的研究对*.从达两个不同类别材料的实施现象中可以毋山地性材料和用性材料的殳力现歆,了解其中 的力学性健作业幺移：低碳惘和铸铁在拉伸武验中的力学性能？诏详细闱述这两种材料1立伸试验的实验说坡，井根粼 工作段的仰Kift和筱我问的关系大致分类.作业聂求，1.现软内容要件细回答耍行莠理：2一字致控制在6008007；3.可以分享自己的理琳.请勿抄公.低炭钢和铸铁在拉伸时的力学性能：铸铁抗拉强度极限与抗压强度极限相比很低。没有抗拉屈服极限。低碳钢抗拉屈服极限与抗压屈服极限相同。1 .低碳钢：低碳钢为塑性材料.开始时遵守胡克定律沿直线上升，比例极限以后变形加快，但无明显屈服阶段。相反地，图形逐渐向上弯曲。这是因为在过了比例极限后.随着塑性变形的迅速增长，而试件的横截面积逐渐增大，因而承受的载荷也随之 增大。从实聆我们知道，低碳钢试件可以被压成极簿的平板而一般不破坏.因此，其强 度极限一般是不能魂定的。我们只能璐定的是压缩的屈服极限应力。2 .铸铁：铸铁为脆性材料，其压缩图在开始时接近于直线，与纵轴之夹角很小，以后曲率逐渐增大.最后至破坏.因此只弱定其强度极限。低破钢拉伸实验过程分四个阶段:(1)弹性阶段，在此阶段中的OP段拉力和伸长成正比关系，表明钢材的应力 和应变为线性关系e完全遵循虎克定律6 = E,故点P的应力6P称为材料的比例 极限。(2)屈服阶段，当应力超过弹性极限到达S点时，应变有明显的增加，而应力 先是下降.然后作微小的波动，在。-£曲线上出现锯齿形线段。这种应力基本保 持不变，而应变显著增加的现象,称为屈服。(3)强化阶段，过了屈服阶段以后，试样材料因塑性变形其内部晶体组织结构 重新得到了调整，其抵抗变形的能力有所增强，随着拉力的增加，伸长变形也随 之增加，拉伸曲线继续上升。SB曲线段称为强化阶段。(4)颈缩和断裂阶段，当拉力到达Fb以后，变形主要集中于试样的某一局部区 域，该处横截面积急剧减少，出现.颈缩"现象.此时拉力随之下降.直至试样 被拉断，其断口形貌成杯椎状。铸铁的拉伸试验：铸铁是典型的脆性材料.其拉伸过程较低碳钢简单，可近似认为是经弹性阶段直 接过渡到断裂。其破坏断口沿横截面方向，说明铸铁的断裂是由拉应力引起.其 强度指标只有Rm。铸铁断后伸长率甚小，所以铸铁常在没有任何预兆的情况下 突然发生脆断。因此这类材料若使用不当,极易发生事故。铸铁断口与正应力方 向垂直，断面平齐为闪光的结晶组织，是典型的脆状断口。低破钢和铸铁在拉伸和压缩时力学性质的异同点综述： 在工程建设中.低碳钢是典型的塑性材料,铸铁是典型的脆性材料。塑性材料和 脆性材料在力学性能上的主要特征是：塑性材料在断裂前的变形较大，塑性指标（断后伸长率和断面收缩率）较高.抗拉能力较好，其常用的强度指标是屈服强 度,一般地说,在拉伸和压缩时的屈服强度相同脆性材料在断裂前的保存较小， 塑性指标较低.其强度指标是强度极限，而且其拉伸强度远低于压缩强度。但是.材料不管是塑性的还是脆性的，将随材料所处的温度、应变速率和应力状态等条 件的变化而不同。