Bästa svaret
Detta är en mycket intressant domän, och i allmänhet är vi inte klara med begreppet mjukt stål. Låt oss förstå definitionen av mjukt stål.
Mjukt stål är ett kolstål med en låg mängd kol – det kallas också ”lågkolstål.” Mängden kol som vanligtvis finns i mjukt stål är 0,05 till 0,25 viktprocent, medan högre kolstål typiskt beskrivs som kolinnehåll från 0,30 till 2,0 viktprocent. Om mer kol än 2,0\% tillsätts klassificeras stålet som gjutjärn.
Mjukt stål är inte ett legerat stål och innehåller därför inte stora mängder andra element förutom järn; vi hittar inte stora mängder krom, molybden eller andra legeringselement i mjukt stål. Eftersom halten av kol och legeringselement är relativt låg, finns det flera egenskaper som skiljer det från högre kol- och legeringsstål.
Mindre kol betyder att mjukt stål typiskt är mer segt, bearbetbart och svetsbart än med hög kolhalt och andra stål betyder det också att det är nästan omöjligt att härda och förstärka genom uppvärmning och släckning. Den låga kolhalten innebär också att den har mycket lite kol och andra legeringselement för att blockera förskjutningar i dess kristallstruktur, vilket i allmänhet resulterar i mindre draghållfasthet än högkolstål och legeringsstål. Mjukt stål har också en stor mängd järn och ferrit, vilket gör det magnetiskt.
Bristen på legeringselement som de som finns i rostfritt stål gör att järnet i mjukt stål utsätts för oxidation (rost) om inte ordentligt belagd. Men den försumbara mängden legeringselement hjälper också att mjukt stål blir relativt överkomligt jämfört med andra stål. Det är prisvärdheten, svetsbarheten och bearbetbarheten som gör det till ett så populärt stålval för konsumenterna.
AISI 1018 Mild / lågkolstål typiska specifikationer från en tillverkare.
Det är alltid bättre att hänvisa till tillverkarens diagram och specifikationer för att studera materialegenskaper.
Jag presenterar ett mjukt stål, lågkolstålsegenskaper.
Skjuvhållfastheten och draghållfastheten är reltade genom en relation:
G = E / (2 * (1 + v)).
v är Poissons förhållande och för mjukt stål observeras det vara 0,290. (se diagram)
E är elasticitetsmodul, och för mildt stål är 205 GPa. (se diagram).
Skjuvningsmodul G är därför: 205 / (2 * (1 + 0.290)) = 205 / 2.58 = 79.45 GPa, som i ovanstående diagram av tillverkaren avrundas till 80 GPa.
Det är intressant att notera att bristen på mjukt stål vid belastning ( det är ett duktilt material) är beroende av belastningsspänningarna som når Shear Modulus (80 GPa).
Hoppas att det svarar på din fråga.
Svar
Mild stål avser stål med låg kolhalt eller vanligt stål. Dessa har en draghållfasthet på 345–525 MPa.
Draghållfasthet och skjuvhållfasthet relaterad till följande formel:
Draghållfasthet = 1,73 * Skjuvspänning
Vilken betyder att skjuvspänningen för milt stål blir 200–300 MPa.