1. 低碳钢塑性变形
低碳钢有冷塑性变形
随着机械加工工业的发展,生产中依靠冷作模制造的零件越来越多,使用的冷变形模具种类越来越多。冷体积模锻(冷镦、冷挤压、压印等);板料冲压(如拉伸、落料、切边、冲孔等);材料轧制(冷轧、轧轮成型等)。虽然冷变形模具的种类繁多,工作条件不一,性能要求也有所不同,但基础工作情况相近:即均在冷状态下使金属变形,工作时承受较大的剪切力、压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。
2. 低碳钢塑性变形原因
低碳钢发生塑型变形以后产生大量位错 ,位错被晶体中的原子团围绕而引起钉扎,这就需要更大的外力才能克服钉扎效应,就导致上屈服点的出现,而克服了钉扎效应,位错能很好的移动,应力迅速下降得到下屈服都和平台。
这会影响位错在外力作用下的移动---抗力会增加,这是有些金属出现屈服现象的原因。
3. 低碳钢塑性变形的四个阶段
低碳钢拉伸破坏属于机械破坏。
低碳钢受拉伸变形的四个阶段:弹性变形阶段、(微量塑性变形阶段)、屈服阶段、强化阶段、断裂(颈缩)阶段。 实际上低碳钢的变形阶段因该分为五个阶段,不过因为微量塑性变形阶段持续范围小,所以有的资料上就省略了。
低碳钢属于塑性材料,拉伸过程中有明显的屈服阶段,有明显的颈缩间断(又称断裂阶段)。铸铁属于脆性材料,拉伸过程中没有明显的屈服阶段,没有明显的颈缩间断。
4. 低碳钢塑性变形的特点
象一个鼓一样,中间粗两头稍细,因为低碳钢塑性很大,不可能压断,只有变形,就是变粗,而两侧有机器的摩擦力,不如中间变形自由,因此中间粗两头细。
5. 钢的塑性变形
金属在高温和应力作用下逐渐产生塑性变形的现象叫蠕变。对钢的性能影响:钢的蠕变可以看成为缓慢的屈服。由于蠕变产生塑性变形,使应力发生变化,甚至整个钢件中的应力重新分布。钢件的塑性不断增加,弹性变形随时间逐渐减少。蠕变使得钢的强度、弹性、塑性、硬度、冲击韧性下降。
6. 低碳钢塑性变形各阶段的特点
低碳钢拉伸实验应力应变曲线图可以大致分为四个阶段。
一、弹性阶段。当应力不超过一定值时,材料变形是弹性变形,即卸除荷载后,变形也会全部消失。弹性阶段最高应力称为材料地弹性极限。
二、屈服阶段。在应力超过弹性极限以后,应变迅速增大,而应力在小范围之内波动,在应力应变图上出现接近水平的锯齿形阶段,称为屈服阶段。屈服阶段的最低应力称为屈服极限。
三、强化阶段。经过屈服阶段后,材料又恢复了抵抗变形的能力,要使试样继续变形就得增加荷载,应力与应变图出现了上升曲线,称为强化阶段。曲线最高点对应的应力称为强度极限。
四、颈缩阶段。当应力达到强度极限后,试件某一薄弱部分横截面就明显收缩,这一现象称为劲缩。颈部急剧伸长,横截面急剧减小,使试样继续变形所需的拉力反而逐渐下降,形成曲线中的阶段称为劲缩阶段。
7. 塑性材料低碳钢
1、材料性能不同:
低碳钢是塑性材料,低碳钢抗压能力非常强,而铸铁是脆性材料,抗压能力远远大于抗拉能力。
2、压缩后结果不同:
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给拉断,断口呈斜45度角。
3、压缩时表现不同:
低炭钢压缩时的力学性能:弹性阶段与拉伸时相同,杨氏模量、比例极限相同,屈服阶段,拉伸和压缩时的屈服极限相同,屈服阶段后,试样越压越扁无颈缩现象,测不出强度极限。
铸铁拉伸压缩时的力学性能: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。