低碳鋼和鑄鐵在機(jī)械性質(zhì)上表現(xiàn)出顯著差異。低碳鋼作為塑性材料,其力學(xué)行為呈現(xiàn)為典型的線性彈性階段,遵循胡克定律,直至達(dá)到比例極限。此后,隨著塑性變形的加劇,其橫截面積增大,承受的載荷也隨之提升,導(dǎo)致變形速度加快,但沒有明顯的屈服階段,圖形曲線會逐漸向上彎曲。
鑄鐵則表現(xiàn)出脆性特性。在壓縮試驗中,開始階段與縱軸的夾角小,近似直線,但隨后曲率增大,直至破裂,只能確定其強(qiáng)度極限,無法觀察到明顯的塑性變形。扭轉(zhuǎn)變形時,鑄鐵表現(xiàn)為拉伸破壞,斷口與軸線成45度角,顯示出其脆性特征。
相比之下,低碳鋼在扭轉(zhuǎn)試驗中表現(xiàn)出較大的變形和旋轉(zhuǎn),斷口為平面,同樣屬于剪切破壞,且其拉伸和壓縮試驗中都顯示出顯著的塑性變形,彈性變形和韌性較好,抗剪切強(qiáng)度小于抗拉伸強(qiáng)度。這些特性揭示了低碳鋼與鑄鐵在力學(xué)性能上的主要區(qū)別,即低碳鋼具有更好的塑性和韌性,而鑄鐵則以強(qiáng)度極限為主,易發(fā)生脆性斷裂。