冲击韧性(冲击韧性值随温度的降低而减小)

模具钢 4年前 (2023) aysz01
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金属冲击试验中,冲击韧性指什么?

冲击韧性(冲击韧性值随温度的降低而减小)

冲击韧性指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢材的冲击韧性用冲断试样所需能量的多少来表示。钢材的冲击韧性试验是采用中间开有“V”形缺口的标准弯曲试样,置于冲击机的支架上,并使切槽位于受拉的一侧,当试验机的重摆从一定高度自由落下,将试样冲断时,试样吸收的能量等于重摆所作的功W,若试件在缺口处的最小横截面积为A,则冲击韧性ak按有关公式计算。

ak越大表示钢材抗冲击能力越强。ak值与试验温度有关。

有些材料在常温时冲击韧性并不低,破坏时呈现韧性破坏特征;但当试验温度低于某值时,温度在一个很小的范围内变化,ak突然大幅度下降,材料无明显塑性变形,而发生脆性断裂,这种性质称为钢材的冷脆性,ak剧烈改变的温度区间称为脆性临界温度冲击韧性是指金属材料在冲击负荷作用下,抵抗破坏的能力(吸收塑性变形功和断裂功的能力),其大小代表了试样抑制原始裂纹出现的能力的大小。一般由冲击韧性值(k)和冲击功(Ak)表示,其单位分别为J/cm2和J(焦耳)。

冲击轫性或冲击功试验(简称“冲击试验”),因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种;若按试样缺口形状又可分为“V”形缺口和“U”形缺口冲击试验两种。 冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。

冲击韧度k表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。k值的大小表示材料的韧性好坏。一般把k值低的材料称为脆性材料,k值高的材料称为韧性材料。k值取决于材料及其状态,同时与试样的形状、尺寸有很大关系。

k值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感,如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会使k值明显降低;同种材料的试样,缺口越深、越尖锐,缺口处的应力集中程度越大,越容易变形和断裂,冲击功越小,材料表现出来的脆性越高。

因此不同类型和尺寸的试样,其k或Ak值不能直接比较。 材料的k值随温度的降低而减小,且在某一温度范围内,k值发生急剧降低,这种现象称为冷脆,此温度范围称为“韧脆转变温度(Tk)”。

冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。

冲击负荷的特点是加载速度快,作用时间短,金属受到冲击时应力分布和变形很不均匀,工件往往易开裂。

冲击韧性的物理意义是什么?

用试样缺口处的截面积F去除Ak(冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功),可得到材料的冲击韧度指标ak,即ak=Ak/F。因此,冲击韧度的物理意义是表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。

ak值的大小表示材料的韧性好坏。一般把ak值低的材料称为脆性材料,ak值高的材料称为韧性材料。

ak值取决于材料及其状态,同时与试样的形状、尺寸有很大关系。如材料的内部结构缺陷、显微组织的变化都会使ak值明显降低;同种材料的试样,缺口越深、越尖锐,缺口处应力集中程度越大,越容易变形和断裂,冲击功越小,材料表现出来的脆性越高。

扩展资料:

冲击韧性的影响因素:

1、材料成分:含碳量对钢的冲击韧性有影响。随着钢中含碳量的增加,冷脆转化温度几乎呈线性地上升,且最大冲击值也急剧降低。钢的含碳量每增加0.1%,冷脆转化温度升高约为13.9度。钢中含碳量的影响,主要归结为珠光体增加了钢的脆性。

2、晶粒度:粗晶或混晶都降大大削弱冲击功的吸收能力,细化晶粒一直是控制材料韧性避免脆断的主要手段。

3、微观组织:不单单是单纯组织之间的差异,实际工作中碰到最多的是混合组织之间的复杂差异。

参考资料来源:百度百科-冲击韧性

冲击韧性的详细说明

冲击韧性( ak ):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳/ 平方厘米( J/cm2 ) .

代号:k

单位:J/cm2

简介:将冲击吸收功除以试样缺口底部处横截面积所得的商。

注:用夏氏U形缺口试样求得的冲击功和冲击值,代号分别为AkU和akU;用夏氏V形缺口试样求得的冲击功和冲击值,代号分别为AKV和kV。

用一定尺寸和形状的金属试样,在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功,称为冲击 韧性以ak表示。

常用的101055mm,带2 mm深的V形缺口夏氏冲击试样,标准上直接采用冲击功(J焦耳值)Ak,而不是采用K值。因为单位 面积上的冲击功并无实际意义。

冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感,而实际服役条件下的灾难性破断事故,往往与材料的冲击功及服役温 度有关。 因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少 、还规定FATT(断口面积转化温度)要低于某一温度的技术条件。所谓FATT,即一组在不同温度下的冲击试样冲断后,对冲击断口进行评定,当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。

由于钢板厚度的影响,对厚度≤10mm的钢板,可取得3/4小尺寸冲击试样(7.51055mm)或1/2小尺寸冲击试样(51055mm)。但是一定要注意,同规格及同一温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下,才可按标准的换算方法,折算 成标准冲击试样的冲击功,再相互比较。

什么是冲击韧性?

冲击韧性(冲击值)ak

工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。

而用试样缺口处的截面积F去除Ak,可得到材料的冲击韧度(冲击值)指标,即ak=Ak/F,其单位为kJ/m2或J/cm2。

因此,冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小表示材料的韧性好坏。

一般把ak值低的材料称为脆性材料,ak值高的材料称为韧性材料。

ak值取决于材料及其状态,同时与试样的形状、尺寸有很大关系。ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感,如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会使ak值明显降低;同种材料的试样,缺口越深、越尖锐,缺口处应力集中程度越大,越容易变形和断裂,冲击功越小,材料表现出来的脆性越高。因此不同类型和尺寸的试样,其ak或Ak值不能直接比较。

材料的ak值随温度的降低而减小,且在某一温度范围内,ak值发生急剧降低,这种现象称为冷脆,此温度范围称为“韧脆转变温度(Tk)”。

冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。

冲击韧性的意义

冲击韧性是反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力,一般由冲击韧性值(ak)和冲击功(Ak)表示,其单位分别为J/cm2和J(焦耳)。它的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力。

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