铸铁碳钢工程材料毕业论文

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。从实验我们知道，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确定的。我们只能确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，因此只确定其强度极限。

低碳钢（mild steel）为碳含量低于的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好，可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢还具有良好的焊接性。

含碳量从至低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削， 常用于制造链条， 铆钉， 螺栓， 轴等。低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。这种钢材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，正火处理可以改善其切削加工性。低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板、

用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求不高的机械零件。低碳钢在使用前一般不经热处理，碳含量在以上的经渗碳或氰化处理，用于要求表层温度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮等零件。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。

差别忒大了，定性地讲，碳钢因含碳量高于铸铁而硬度高、铸铁较软；碳钢的含碳量临界点好像是。两者在织构和性能上差别也是各有千秋。Tip 1：掌握铁碳相图；Tip 2：参见我们师祖余永宁教授的《金属学原理》或者宋维锡教授的《金属学》。 时隔多年，我也不记得具体的数据了。 参考：

（1）成分上差别

碳钢是含碳量在的铁碳合金。也叫碳素钢。一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。

铸铁含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为～。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。

（2）组织上区别

碳钢的组织中除了碳，一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。没有石墨。而铸铁的组织中有石墨存在，石墨的强度近于零。

（3）性能上区别

碳钢强韧性相对都较好，用于制造各种机械零件和金属制品。

铸铁因为石墨存在相当于钢的基体上存在裂缝或空洞，使铸铁的性能比钢低，特别是抗拉强度和塑性低，不能进行锻压加工，但其硬度和抗压强度较好。

参考资料来源：百度百科-碳钢

参考资料来源：百度百科-铸铁

一、变形现象：

低碳钢和铸铁材料扭转破坏断口不同：

1）低碳钢试样的断口与轴线垂直，表明破坏是由切应力引起的；

2）灰铸铁试样的断口则沿螺旋线方向与轴线约成45角，表明破坏是由拉应力引起的。

二、机械性能：

1）低碳钢的抗剪能力小于抗拉和抗压能力。

2）铸铁的抗拉能力小于抗剪能力和抗压能力。

三、详细数据：

低碳钢扭转时发生屈服，加工硬化，最后断裂。塑性变形量较大。铸铁扭转时几乎不发生塑性变形，直接断裂。低碳钢断口和式样轴线垂直，是剪切力切断。铸铁断口和式样轴线呈45度，是正应力拉断。