材料力学性能 材料的抗冲击性能

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材料力学性能-6-材料的抗冲击性能

材料力学性能-6-材料的抗冲击性能
AK = G(H1 − H 2 )
同一材料用不同缺口试样测得的吸收功是不同的,且不存在换算关系,是不可比的。
冲击韧性 αk :
冲击吸收功 Ak 除以缺口底部净横截面积 SN:
αK = AK / SN
αk的单位为 J / cm2
注:Ak 的单位为N·M(J)。
冲击吸收功的意义
• 冲击实验中,冲断试样所吸收的冲击吸收 功是冲击截面附近材料累积消耗的断裂总 功。(忽略试样掷出、机身振动、空气阻力等)
缺口试样冲击吸收功Ak和解理断口百分数与温度关系
• Ak −T曲线存在上、下二个平台Akmax和Akmin ,
• Ak值进入上平台的温度T1-100%纤维状断口,此 温 度 称 为 塑 性 断 裂 转 变 温 度 FTP ( Fracture Transition Plastic)。
T> FTP ,则脆性断裂的几率趋于零,材料呈 现为完全韧断状态;
(Fracture Appearance Transition Temperature)
冷脆转变的断口(冲击断口)
• 缺口冲击试样的断口也分为三个区:
纤维区、放射区和剪切唇区。
各区的相对比例及分布 视材料的塑性而定。通 常裂纹源位于缺口根部 (受拉应力)的中段稍 离表面处。在受压应力 区,裂纹扩展速率减小 而出现二次纤维区。
• 塑性较好的材料,裂纹沿二侧向深度方向稳定 扩展,中央部分较深,构成中部突进式的纤维 状区域,然后失稳扩展而形成放射区。由于试 样的无缺口侧受压应力,应力状态变软,因而 可在此侧出现二次纤维区。
• 塑性很好的材料,则放射区可完全消失,整个 断面上只存在纤维区和二侧及底部最后形成的 剪切唇;
• 若材料塑性很差,则受压侧塑性变形区很小, 二次纤维区会消失,直至观察不到剪切唇,这 时断口几乎全部为放射区。

材料的力学性能

材料的力学性能

材料的力学性能
材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的性能,主要包括强度、韧性、硬度、塑性等指标。

这些性能对于材料的选择、设计和应用具有重要意义。

下面将分别对材料的强度、韧性、硬度和塑性进行介绍。

首先,强度是材料抵抗破坏的能力,通常用抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等
指标来表示。

强度高的材料具有较好的抗破坏能力,适用于承受大外力的场合。

例如,建筑结构中常使用高强度钢材,以保证结构的安全稳定。

其次,韧性是材料抵抗断裂的能力,也可以理解为材料的延展性。

韧性高的材
料在受到外力作用时能够延展变形而不断裂,具有较好的抗震抗冲击能力。

例如,汽车碰撞安全设计中常使用高韧性的材料,以保护乘车人员的安全。

再次,硬度是材料抵抗划伤和压痕的能力,通常用洛氏硬度、巴氏硬度等指标
来表示。

硬度高的材料具有较好的耐磨损性能,适用于制造耐磨损零部件。

例如,机械设备中常使用高硬度的合金材料来制造齿轮、轴承等零部件。

最后,塑性是材料在受力作用下发生塑性变形的能力,通常用延伸率、收缩率
等指标来表示。

具有良好塑性的材料能够在加工过程中较容易地进行成型和加工,适用于复杂零部件的制造。

例如,塑料制品的生产常使用具有良好塑性的材料,以满足复杂形状的加工需求。

综上所述,材料的力学性能是材料工程领域中的重要指标,对于材料的选择、
设计和应用具有重要意义。

强度、韧性、硬度和塑性是衡量材料力学性能的重要指标,不同的应用场合需要选择具有不同力学性能的材料,以满足工程需求。

因此,深入了解和掌握材料的力学性能,对于材料工程师和设计师来说是非常重要的。

摆锤冲击试验原理

摆锤冲击试验原理

摆锤冲击试验原理摆锤冲击试验是一种常用的材料力学性能测试方法,通过对材料进行冲击试验,可以评估材料的韧性和抗冲击能力。

本文将介绍摆锤冲击试验的原理及其在材料研究中的应用。

摆锤冲击试验是一种动态加载试验方法,其原理是利用摆锤的动能对试样进行冲击。

在试验中,摆锤被提升到一定高度,然后释放,摆锤在重力作用下下落,最终击中试样。

试样受到冲击后,会发生变形或破裂,通过对试样的变形情况进行观察和测量,可以评估材料的抗冲击性能。

摆锤冲击试验通常包括冲击能量、冲击速度和试样几个重要参数。

冲击能量是指摆锤释放时具有的动能,它取决于摆锤的质量和下落高度。

冲击速度是指摆锤击中试样时的速度,它与摆锤的下落高度和试样的形变特征有关。

试样的几何形状和材料特性也会对冲击试验结果产生影响。

摆锤冲击试验在材料研究中具有重要的应用价值。

首先,它可以用来评估材料的韧性。

在冲击试验中,试样受到冲击后会发生塑性变形或破裂,通过观察试样的变形情况,可以了解材料的韧性水平。

其次,摆锤冲击试验可以用来比较不同材料的抗冲击能力。

通过对不同材料进行冲击试验,可以评估它们在受到外部冲击时的表现差异,为材料选择和设计提供参考依据。

此外,摆锤冲击试验还可以用来研究材料的断裂机制和变形行为,为材料的改进和优化提供理论支持。

在进行摆锤冲击试验时,需要注意以下几点。

首先,试验过程中要确保试样的几何尺寸和质量符合标准要求,以保证试验结果的可靠性和可比性。

其次,要严格控制试验条件,包括摆锤的下落高度、试样的固定方式和冲击试验环境等,以减小试验误差。

最后,要对试验数据进行准确的记录和分析,以得出科学可靠的结论。

总之,摆锤冲击试验是一种重要的材料力学性能测试方法,它可以评估材料的韧性和抗冲击能力,为材料研究和应用提供重要参考。

在进行摆锤冲击试验时,需要严格控制试验条件,确保试验结果的可靠性和可比性。

摆锤冲击试验在材料研究中具有广泛的应用前景,将为材料的改进和优化提供重要支持。

材料的性能

材料的性能

材料的性能1.力学性能材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。

压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。

(1)强度是指金属材料在外力作用下对变形或断裂的抗力。

强度指标是设计中决定许用应力的重要依据,是材料抵抗外力作用能力的标志。

常用的强度指和抗拉强度σb,高温下工作时,还要考虑蠕变极限σn 标有屈服强度σs或σ0.2和持久强度σ,设计中许用应力都是根据这些数值决定的。

另外,材料的屈强D比(σs/σb)也是反映材料承载能力的一个指标,不同材料具有不同的屈强比,即使是同一种材料,其屈强比也随着材料热处理情况及工作温度的不同而有所变化。

(2)塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。

塑性指标主要有伸长率δ、断面收缩率φ、冲击韧性ak等。

用塑性好的材料制造容器,可以缓和局部应力的不良影响,有利于压力加工,不易产生脆性断裂,对缺口、伤痕不敏感,并且在发生爆炸时不易产生碎片。

作为化工容器用的钢,要求伸长率δ不低于14%,冲击韧性ak在使用温度下不低于35J/cm2。

(3)韧性是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。

韧性常用冲击功Ak和冲击韧性值ak表示。

Ak值或ak值除反映材料的抗冲击性能外,还对材料的一些缺陷很敏感,能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。

而且Ak对材料的脆性转化情况十分敏感,低温冲击试验能检验钢的冷脆性。

表示材料韧性的一个新的指标是断裂韧性,它是反映材料对裂纹扩展的抵抗能力。

(4)硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。

硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。

最常用的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、维氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。

而肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小。

因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。

探讨材料抗冲击性能的关键因素

探讨材料抗冲击性能的关键因素

探讨材料抗冲击性能的关键因素材料的抗冲击性能是评估其在受到冲击或撞击时的抵抗能力的重要指标。

在工程领域中,材料的抗冲击性能对于确保结构的安全性和可靠性至关重要。

本文将探讨影响材料抗冲击性能的关键因素,并分析其对材料性能的影响。

首先,材料的物理性质是影响其抗冲击性能的重要因素之一。

材料的密度、硬度和弹性模量等物理性质直接影响了材料的抵抗能力。

一般来说,密度较高的材料具有较好的抗冲击性能,因为高密度材料能够吸收更多的冲击能量,并将其分散到周围环境中。

另外,硬度和弹性模量也会影响材料的抗冲击性能。

硬度较高的材料能够更好地抵抗外界冲击力,而弹性模量较高的材料能够更好地回复形变,从而减少冲击对材料的破坏程度。

其次,材料的微观结构也是影响其抗冲击性能的重要因素。

材料的晶粒尺寸、晶体结构和晶界等微观结构特征会影响材料的强度和韧性。

晶粒尺寸较小的材料通常具有较高的强度和韧性,因为小尺寸的晶粒能够限制位错的移动,从而增加材料的强度。

而晶体结构的稳定性和晶界的结构也会影响材料的抗冲击性能。

晶体结构稳定的材料通常具有较好的抗冲击性能,因为结构稳定的晶体能够更好地承受冲击力。

此外,晶界的结构也对材料的抗冲击性能有影响,晶界的存在能够阻碍裂纹的传播,从而提高材料的韧性。

第三,材料的化学成分也会对其抗冲击性能产生影响。

不同的化学成分会导致材料具有不同的力学性能和抗冲击性能。

例如,添加了合适的合金元素可以提高材料的强度和硬度,从而增强其抗冲击性能。

此外,化学成分还会影响材料的晶体结构和晶界特征,进而影响材料的抗冲击性能。

因此,在设计材料时,需要根据具体的应用需求选择合适的化学成分,以达到所需的抗冲击性能。

最后,材料的制备工艺和处理方法也对其抗冲击性能产生重要影响。

不同的制备工艺和处理方法会导致材料具有不同的微观结构和物理性质,从而影响其抗冲击性能。

例如,热处理可以改变材料的晶界结构和晶粒尺寸,进而影响材料的强度和韧性。

此外,表面处理方法如喷涂、镀层等也可以提高材料的抗冲击性能。

材料力学性能指标

材料力学性能指标
力下体积变化。
= (V0-V1)/V0
2.1.2 材料的静载力学性能指标
静载力学性能是指材料在加载速度较慢 时表现出的力学性能。
(1) 静拉伸试验是工业上应用最广泛的力 学性能评定方法之一。试验时在试样两 端缓慢施加载荷,使其工作部分缓慢地 沿轴向伸长,直至拉断为止。
在应力较小时为弹性变形,外力去除后变 形消失。应力增大到一定程度后,外力去 除后变形也不能完全消失,而是有一部分 残余变形,即发生了塑性变形。材料不发 生塑性变形的最大应力为弹性极限σe。在 弹性变形阶段,应力—应变一般服从虎克 (Hook)定律,成正比关系,但应力达到某 一极限值σp后的短暂的弹性变形阶段应力 和应变偏离直线关系,σp是应力—应变成 正比关系的最大应力,称为比例极限。
静拉伸力学性能—— 应力应变曲线分析
不同材料的应力应变曲线
低碳钢
铝合金
不同材料的应力应变曲线
聚氯乙烯
无机材料
延伸率
材料的塑性是指材料发生塑性变形而不断裂的 能力。
延伸率(elongation percentage)δ定义为试样拉 断后工作部分长度的相对伸长量,即:
lb l0 100%
研究目的和意义
(1)正确地使用材料,保证构件在服役期内有 效运行。 (2)通过对材料力学性能的研究可以评价材料 合成与加工工艺的有效性,并通过控制材料的 加工工艺,提高材料的力学性能。 (3)在材料力学性能理论的指导下,采用新的 材料成分和结构,或新的加工和合成工艺,设 计和开发出新材料,以满足对材料的更高需求。
主要内容
2.1 材料的力学性能指标 2.2 材料的变形 2.3 材料的断裂 2.4 材料的断裂韧性 2.5 材料的疲劳 2.6 材料的抗冲击性能

材料力学与抗冲击性能的关系研究

材料力学与抗冲击性能的关系研究

材料力学与抗冲击性能的关系研究材料力学是研究材料在受力作用下的力学性能的学科,而抗冲击性能则是材料在受到冲击或撞击时所能承受的能力。

这两者之间存在着密切的关系,通过研究材料力学参数的变化,可以更好地了解材料的抗冲击性能。

首先,材料的力学性能对其抗冲击性能有着直接的影响。

强度是材料力学性能中最重要的指标之一,它反映了材料在受力作用下的抵抗能力。

一般来说,强度越高的材料,其抗冲击性能也会相应增强。

这是因为在受到冲击或撞击时,材料需要承受更大的力量,如果材料的强度不够,就会发生破裂或变形,无法有效地抵抗冲击。

因此,提高材料的强度可以有效地提升其抗冲击性能。

其次,材料的韧性也是影响抗冲击性能的重要因素。

韧性是指材料在受到外力作用下发生塑性变形的能力。

具有较高韧性的材料在受到冲击时能够吸收更多的能量,从而减少冲击对材料的破坏。

相反,韧性较低的材料容易发生脆性断裂,无法有效地吸收冲击能量,从而导致严重的破坏。

因此,提高材料的韧性可以提升其抗冲击性能。

此外,材料的断裂韧度也对抗冲击性能有着重要的影响。

断裂韧度是指材料在断裂前所吸收的能量。

断裂韧度越高,材料在受到冲击时能够吸收更多的能量,从而减缓冲击的影响,提高抗冲击性能。

因此,提高材料的断裂韧度可以有效地提升其抗冲击性能。

此外,材料的微观结构也对其抗冲击性能有着重要的影响。

微观结构中的晶粒尺寸、晶界、孔隙等因素都会影响材料的力学性能和抗冲击性能。

例如,晶粒尺寸较小的材料通常具有较高的强度和韧性,能够更好地抵抗冲击。

而孔隙和缺陷则会降低材料的强度和韧性,使其更容易发生破裂。

因此,通过调控材料的微观结构,可以有效地改善其抗冲击性能。

综上所述,材料力学与抗冲击性能之间存在着密切的关系。

通过研究材料的力学性能参数,如强度、韧性和断裂韧度,以及调控材料的微观结构,可以有效地提升材料的抗冲击性能。

这对于各种领域的材料应用具有重要的意义,如航空航天、汽车制造、建筑工程等。

工程材料的力学性能

工程材料的力学性能

工程材料的力学性能
目录
contents
引言 弹性性能 塑性性能 强度性能 韧性性能 工程材料的实际应用
01
引言
力学性能是指材料在受到外力作用时表现出来的性质,包括强度、硬度、塑性、韧性等。
定义
工程材料的力学性能是决定其承载能力和耐久性的关键因素,对于工程安全和经济效益具有重要意义。
重要性

定义与重要性
提高材料的疲劳强度可以通过优化材料成分、改变加工工艺、强化表面处理等方法实现。
06
工程材料的实际应用
机械制造
钢铁材料是机械制造行业的基础材料,用于制造各种机械设备、交通工具和零部件,其耐磨、耐压、耐腐蚀的特性保证了设备的稳定性和可靠性。
建筑结构
钢铁材料广泛应用于桥梁、高层建筑、工业厂房等建筑结构中,以其高强度、高韧性、可塑性强的特点满足各种建筑需求。
韧性性能
冲击韧性是指材料在受到冲击载荷时抵抗破坏的能力。
材料的冲击韧性与其内部结构、温度、杂质等因素有关。
冲击韧性通常用冲击功、冲击强度等参数来衡量。
冲击韧性对于材料的抗冲击性能和安全使用具有重要的意义。
冲击韧性
断裂韧性是指材料抵抗裂纹扩展的能力,是评价材料抵抗脆性断裂的重要指标。
材料的断裂韧性与其内部结构、温度、加载速率等因素有关。
详细描述
剪切模量是指在剪切应力作用下,材料抵抗剪切变形的能力。它是材料剪切刚度的度量。剪切模量越大,材料抵抗剪切变形的能力越强。
应用场景
在工程设计中,剪切模量是重要的设计参数,用于计算结构件的剪切强度和稳定性,以及预测材料在受力条件下的变形行为。
03
塑性性能
总结词
屈服强度是工程材料在受到外力作用时,开始发生屈服现象的应力极限。
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• 放射区表征脆性断裂; • 纤维区及剪切唇区表征韧性断裂; • 在典型的冷脆转变条件下,几乎可以观察
到由100%的纤维+剪切唇区断口向100%的 放射区断口的过渡。
评定脆性转变温度TK时应注意:
• 不同材料对比冷脆性时,应采用相同定义 的TK 值;
• 用缺口弯曲试样测定的TK 值与实际零件的 TK值可能会因尺寸、形状等因素的影响, 有较大差异。
(Fracture Appearance Transition Temperature)
冷脆转变的断口(冲击断口)
• 缺口冲击试样的断口也分为三个区:
纤维区、放射区和剪切唇区。
各区的相对比例及分布 视材料的塑性而定。通 常裂纹源位于缺口根部 (受拉应力)的中段稍 离表面处。在受压应力 区,裂纹扩展速率减小 而出现二次纤维区。
缺口试样冲击吸收功Ak和解理断口百分数与温度关系
• Ak −T曲线存在上、下二个平台Akmax和Akmin ,
• Ak值进入上平台的温度T1-100%纤维状断口,此 温 度 称 为 塑 性 断 裂 转 变 温 度 FTP ( Fracture Transition Plastic)。
T> FTP ,则脆性断裂的几率趋于零,材料呈 现为完全韧断状态;
• 对于高强度材料,如高强钢、钛合金等,在缺 口存在的所有温度下,通常都是脆性断裂,冲 击值都很低,因此冷脆现象也不明显;
• 对工程上应用很广的低、中强钢材料,则在低 温时可表现为解理断裂,而在高温时呈现韧性 断裂,即在某一温度范围内,冲击值对温度十 分敏感,因此对这类材料制造低温服役的结构 件时,必须考虑冷脆转变温度的影响。
• 晶粒尺寸:细化晶粒使Tk下降。
• 当T<Tk时,σc<σs,即在屈服
变形前应力已经达到了σc,
满足了裂纹失稳的必要条件,
从而导致脆性断裂。
屈服应力σs和裂纹失稳扩展 临界应力σc随温度变化
• 实际上,即使在解理断裂中,裂纹形核 也是塑性变形的结果,而当应力达到 σc 时(σc<σs)尚无裂纹成核,不满足裂纹 失稳的充分条件。因此,只有当应力继 续增大到σs时,因塑性变形使裂纹成核 和裂纹扩展同时进行,即断裂强度与屈
对于韧性好的材料,即使温度降至很低,也难 以产生脆性断裂,且冲击造成高应变率产生的脆化 作用也很有限。故冲击试验采用缺口试样。
冲击弯曲试验标准试样是U型或V型缺口,分别称 为夏比(Charpy)U型缺口试样和夏比V型缺口试样。
冲击试验原理
试验在摆锤式冲击试验机上进 行。将试样水平放在试验机支 座上,缺口位于冲击相背方向。 试验时,将具有一定质量的摆 锤 抬 起 至 一 定 高 度 H1 , 使 其 获得一定的势能,然后将摆锤 放下,在摆锤下落至最低位置 处将试样冲断,之后 摆锤升 值 高 度 H2 。 摆 锤 在 冲 断 试 样 时所做的功称为冲击吸收功: 缺口试样冲击弯曲试验原理
服强度重合,材料呈脆性断裂。
因此,Tk称为冷脆转变温度。
• 实际情况下,冷脆转变是在一个温度范 围内进行的,所以Tk只是这个范围的某 种表征值。
二、冷脆转变温度的评定和影响因素
• 冷脆转变温度是一个温度范围,但在材料 冷脆敏感性评定和工程构件的选材上都希 望用单一的温度值Tk来表征。
• 即使在同一材料的同一试样冲击吸收功— —温度曲线上,由于定义不同,也会得到 不同的Tk值。
冷脆现象与材料屈服应力σs和裂纹失稳扩展临界 应力σc(解理断裂强度)随温度的变化有关。
• σs随温度升高而明显下降, 而σc则对温度较不敏感。因 而 , 在 某 温 度 Tk 时 二 种 应 力 相等。
• 当T>Tk时,σc>σs,材料先发 生屈服和形变硬化,使应力
σc
上升达到σc时呈韧性断裂;
• 由冲断过程中所耗的功由三部分组成:
弹性功、塑性功、撕裂功(裂纹扩展功)
• 对不同材料,其冲击吸收功可以相同,但它们 的弹性功、塑性功和撕裂功却可能差异很大。
显然,冲击吸收功的大小难以真实反映材料的韧 性性质。
• 若弹性功所占比例很大,塑性功比例很小, 撕裂功几乎为零,则表明材料断裂前塑性 变形小,裂纹一旦形成便立即扩展直至断 裂,断口必然呈放射状甚至结晶状的脆性 断口。
的现象。
6.3 低温脆性和冷脆转变温度
一、低温脆性现象(冷脆转变)
材料因温度的降 低导致冲击韧性的急 剧下降并引起脆性破 坏的现象称为低温脆 性(冷脆)。
不同材料在冷脆 温度区间的冲击值与 温度的关系大致有三立方金属材料,其冲击值 在很宽的工程应用温度范围内都很高,可以不 考虑低温脆性和冷脆转变问题;
6、材料的抗冲击性能
许多机器零件在实际工作中要受到冲击 载荷的作用,如冲床、锻锤等,冲击载荷属 于动态载荷,而且,温度降低和加载速度提 高都会增加材料的脆断倾向。
本章主要讨论冲击载荷作用下材料的性 能评定和冷脆倾向及其影响因素。
6.2 冲击试验和冲击韧性
缺口、低温和高应变率是影响材料 脆化的三个因素,可使材料由原来的韧 性断裂状态变为脆性断裂状态。在影响 材料脆化的这三个因素中,缺口所造成 的脆化是最重要的。
• 若塑性功占比例很大,裂纹扩展的撕裂功 也大,则断口则是以呈纤维状为主的韧性 断口。
• 因此,Ak值的大小并不能直接反映材料的 韧或脆的性质,只有其中的塑性功,特别 是撕裂功的大小才显示材料的韧性本质。
冲击实验的应用
• 冲击试验采用了缺口试样,在缺口根部由于三向应力的 形成,使所处的应力状态变“硬”,加之冲击加载在缺 口根部形成很高的应变速率,这些作用提高了材料的脆 化倾向,而且这种脆化倾向主要是缺口所致(因为冲击 加载使缺口周围区域产生塑性变形,而松弛应力集中的 过程来不及进行)。所以,从这个意义上说,冲击吸收 功主要是反映材料的缺口敏感性。
AK = G(H1 − H 2 )
同一材料用不同缺口试样测得的吸收功是不同的,且不存在换算关系,是不可比的。
冲击韧性 αk :
冲击吸收功 Ak 除以缺口底部净横截面积 SN:
αK = AK / SN
αk的单位为 J / cm2
注:Ak 的单位为N·M(J)。
冲击吸收功的意义
• 冲击实验中,冲断试样所吸收的冲击吸收 功是冲击截面附近材料累积消耗的断裂总 功。(忽略试样掷出、机身振动、空气阻力等)
• 冲击吸收功和冲击韧性值对金属材料的组织结构、冶金 缺陷比较敏感,可检验、控制材料的冶金质量及热加工 质量。
• 冲击实验可评定材料从低温到高温出现的各种脆化现象, 例如冷脆、蓝脆、重结晶脆性等。
脆化现象
蓝脆
• 指钢加热到500℃左右出现冲击值下降的现象。 此时断裂面表面氧化呈蓝色。
• 蓝脆现象是一种在塑性变形过程中发生的应变时 效过程,可以称为动态应变时效。
• 塑性较好的材料,裂纹沿二侧向深度方向稳定 扩展,中央部分较深,构成中部突进式的纤维 状区域,然后失稳扩展而形成放射区。由于试 样的无缺口侧受压应力,应力状态变软,因而 可在此侧出现二次纤维区。
• 塑性很好的材料,则放射区可完全消失,整个 断面上只存在纤维区和二侧及底部最后形成的 剪切唇;
• 若材料塑性很差,则受压侧塑性变形区很小, 二次纤维区会消失,直至观察不到剪切唇,这 时断口几乎全部为放射区。
• 主要机制与位错被钉扎有关。当位错运动与其它 位错交割或因遇到内应力峰而受阻从而暂时停滞 时,在一定温度下溶质原子可借热激活而扩散并 重新在位错周围聚集形成气团,钉扎位错使之运 动受到更大的阻力,相应地提高变形抗力,并使 塑性下降而呈现出脆性。
• 重结晶脆性是在A1∼ A3温度区间,钢 中为α+γ二相混合组织,冲击值降低
• Ak值进入下平台的温度T2-100%解理断口,此温 度 称 为 无 塑 性 温 度 NDT ( Nil Ductility Temperature)。
T< NDT ,则材料处于完全脆断状态。
断口形貌转变温度50% FATT:
• 定义对应于50%(断面占比)解 理断口的特征温度,称为断口形 貌转变温度,即50% FATT。
• 因此,由缺口试样测定的TK只能作为工程 应用中的一种定性判断,对于重要构件应 用更接近实际工况的实验评定。
影响Tk的主要因素: • 材料结构的影响
• 合金成分的影响:钢中的 C、P、O、H、N、 Mo、Al、Si都使Tk上升;Ni、Mn、Ti、V都 使 Tk 下降;
• 组织的影响:冷作时效、上贝氏体使Tk上升; 低温马氏体、奥氏体组织、高温回火组织都使 Tk下降;
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