比较低碳钢拉伸，铸铁拉伸的断口形状，简单分析其破坏的力学原因

Question

如题所述

Answer 1

低碳钢（最典型的即是目前钢结构工程中常用的Q235钢）拉伸时出现明显屈服和颈缩现象，断口周围产生约45°滑移线；铸铁拉伸时不屈服也无颈缩现象，断口整齐。
原因：低碳钢拉伸破坏由最大切应力造成；铸铁拉伸破坏由最大拉应力造成。
解释：低碳钢抗剪强度低于抗拉强度，根据第三强度理论，单向应力状态下与第一主应力成45°的斜截面上产生最大切应力，且数值上τ=σ₁/2，故低碳钢拉伸时沿45°斜面剪切破坏；铸铁抗拉强度则很小，根据第一强度理论，直接沿横截面被拉断。

Answer 2

低碳钢断口形状为杯口状，拉伸破坏的原因是最大正应力。
铸铁断口形状为平断，拉伸破坏原因不仅有正应力还有切应力。

Answer 3

低碳钢碳含量百分比在0.5%以下，具有较低硬度，有良好韧性。确定他的延展性和塑性，是塑性材料。抗拉能力高。 而铸铁的碳含量大于2%，碳已饱和独立存在铁中，碳颗粒悬浮在铁中，令铁的结构松散，成了脆性材料，韧性差，抗拉能力低。 低碳钢试件...

Answer 4

Answer 5

由于低碳钢的抗剪能力低于其抗拉能力，故试件沿横截面剪断，而铸铁的抗拉能力低于其抗剪能力，故试件从表面某一薄弱处沿于轴线成45°方向拉断成一螺旋面。