实验二 低碳钢韧脆转化温度
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Ak/J
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断口脆性区面积%
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断口脆性区面积%
91%
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本人测得数据：
温度/oC
-38
Ak/J
17
断口脆性区面积%
74%
断口形貌见右图手绘：
2.热钢：钢铁基本为晶体结构。当温度上升至200~300℃时，由于内能增高，导致晶体键断裂。此时钢仍为较硬的固态，因此变脆易折。
金属材料在温度较高的情况下的冲击功较高，他们的端口形貌为塑性断裂，随着温度的降低，冲击功Ak值有明显的降低的同时，断口形貌变为极脆的平断口，这一温度成为该材料的韧脆转化温度。其表示的是Ak-T曲线上脆性区和塑性区各占50%时的温度，即韧脆转变温度（DBTT）。
工具显微镜：目镜 10X，物镜2.5/0.08， 160/0.
加热用电炉，保温瓶，烧杯，温度计（-50-80oC），液氮，酒精，加持试样用镊子
[实验步骤]
（1）了解摆锤冲击试验装置，工作原理及冲击方式。
（2）在老师指导下学习冲击试验机的简单校验法，包括：
（a）试样的支座要符合规定距离，坚固不松动，摆锤的刀口处于支座跨度的中央
（b）摆锤空载运动时指针应指在零位。
（c）试验机上所有电气和机械部分动作正常。、
（3）调试温度，以达到试样规定的试验温度。
（4）独立进行冲击试验操作。
（5）在工具显微镜上观察冲击试样断口，画出其低倍放大的形貌，并测量出脆性断裂区的长度和宽度，计算其面积。
（6）将试验结果填入表内。
[实验结果]
小组1：
温度/oC
77
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57
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断口脆性区面积%
67%
95%
100%
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小组2：
温度/oC
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[实验式样与样品]
T8钢（1#）及纯铁（2#）,成分（wt%）如表所示：
Steel No.
C
Si
Mn
P
S
Fe
1
0.32
0.30
0.80
0.025
0.037
Bal.
2
0.0014
0.03
0.05
0.012
0.087
Bal.
试样外型尺寸：10mm*10mm*55mm。缺口部位为U型槽。
实验仪器：
冲击试样机：JB-30B，最大吸收功300/150J.
[结果分析]
根据表中数据。绘制冲击功Ak-T曲线和断口脆性区面积百分数-温度T曲线，分别绘制出T8和纯铁的图表，综合两个小组的数据，得到如下图：
纯铁温度-吸收功-脆断区面积半分比图像
如图所示，纯铁的韧脆转变温度区间在-20-20oC
T8钢温度-吸收功-脆断区面积半分比图像
如图所示，T8钢并没有明确的韧脆转变温度区间。
[参考文献]
1.材料力学行为，杨王玥，强文江等编，化学工业出版社。
2.中华人民共和国国家标准，关于金属力学性能测试方法的标准。
3.低碳钢韧脆转化温度的确定实验说明。
[实验目的]
1.了解摆锤冲击试验的基本方法。
2.通过系列冲击试验学习低碳合金钢韧脆转化温度的测定方法。
[实验原理]
韧脆转变温度主要针对钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变，从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。
1.低温情况：当温度下降至较低（根据钢的种类而不同）时，本来韧性良好的钢失去了应有的韧性，变得像玻璃棒一样脆而易折。在低温时，脆性受临界解理应力和临界分切应力的影响，两者随着温度降低而升高，在某一温度两者相等，其对应温度就是Tc，这个温度就是韧脆转变温度。继续降温，屈服强度继续升高，大于断裂强度，所以低温下材料在没有塑性变形的条件下已经发生脆性断裂。材料的断裂强度受温度影响较小。
[分析与讨论]
影响试验材料韧脆转变温度的因素有材料结构源自文库性质，而对一定的材料来说，影响他们的因素有：
1．力学状态
2．温度
3．应变速率
本次试验的纯铁试样的结构属于BCC结构，因此在一定温度内表现为韧性，而在另外的温度内表现为脆性，所有存在一定的韧脆转变区间，而T8钢由于碳含量高，因此为脆断，不存在韧脆转变区间。
力学状态的影响：受力过程中，应力状态软性系数 ，破坏前产生明显塑性变形，产生韧性断裂。而 时，应力状态变硬，变为脆性断裂。
温度的影响：一般情况下，降低温度会使材料脆性增加。本实验的纯铁在-20oC以下为脆性断裂，20oC以上为韧性断裂，之间的温度韧脆转变温度区间。
加载速率的影响:加载速度越大会使测得脆性增加，反之韧性增加，但是本次试验统一了加载速率，所以无太大影响。
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断口脆性区面积%
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本人测得数据：
温度/oC
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断口脆性区面积%
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断口形貌见右图手绘：
2.热钢：钢铁基本为晶体结构。当温度上升至200~300℃时，由于内能增高，导致晶体键断裂。此时钢仍为较硬的固态，因此变脆易折。
金属材料在温度较高的情况下的冲击功较高，他们的端口形貌为塑性断裂，随着温度的降低，冲击功Ak值有明显的降低的同时，断口形貌变为极脆的平断口，这一温度成为该材料的韧脆转化温度。其表示的是Ak-T曲线上脆性区和塑性区各占50%时的温度，即韧脆转变温度（DBTT）。
工具显微镜：目镜 10X，物镜2.5/0.08， 160/0.
加热用电炉，保温瓶，烧杯，温度计（-50-80oC），液氮，酒精，加持试样用镊子
[实验步骤]
（1）了解摆锤冲击试验装置，工作原理及冲击方式。
（2）在老师指导下学习冲击试验机的简单校验法，包括：
（a）试样的支座要符合规定距离，坚固不松动，摆锤的刀口处于支座跨度的中央
（b）摆锤空载运动时指针应指在零位。
（c）试验机上所有电气和机械部分动作正常。、
（3）调试温度，以达到试样规定的试验温度。
（4）独立进行冲击试验操作。
（5）在工具显微镜上观察冲击试样断口，画出其低倍放大的形貌，并测量出脆性断裂区的长度和宽度，计算其面积。
（6）将试验结果填入表内。
[实验结果]
小组1：
温度/oC
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Ak/J
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断口脆性区面积%
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断口脆性区面积%
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小组2：
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[实验式样与样品]
T8钢（1#）及纯铁（2#）,成分（wt%）如表所示：
Steel No.
C
Si
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1
0.32
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试样外型尺寸：10mm*10mm*55mm。缺口部位为U型槽。
实验仪器：
冲击试样机：JB-30B，最大吸收功300/150J.
[结果分析]
根据表中数据。绘制冲击功Ak-T曲线和断口脆性区面积百分数-温度T曲线，分别绘制出T8和纯铁的图表，综合两个小组的数据，得到如下图：
纯铁温度-吸收功-脆断区面积半分比图像
如图所示，纯铁的韧脆转变温度区间在-20-20oC
T8钢温度-吸收功-脆断区面积半分比图像
如图所示，T8钢并没有明确的韧脆转变温度区间。
[参考文献]
1.材料力学行为，杨王玥，强文江等编，化学工业出版社。
2.中华人民共和国国家标准，关于金属力学性能测试方法的标准。
3.低碳钢韧脆转化温度的确定实验说明。
[实验目的]
1.了解摆锤冲击试验的基本方法。
2.通过系列冲击试验学习低碳合金钢韧脆转化温度的测定方法。
[实验原理]
韧脆转变温度主要针对钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变，从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。
1.低温情况：当温度下降至较低（根据钢的种类而不同）时，本来韧性良好的钢失去了应有的韧性，变得像玻璃棒一样脆而易折。在低温时，脆性受临界解理应力和临界分切应力的影响，两者随着温度降低而升高，在某一温度两者相等，其对应温度就是Tc，这个温度就是韧脆转变温度。继续降温，屈服强度继续升高，大于断裂强度，所以低温下材料在没有塑性变形的条件下已经发生脆性断裂。材料的断裂强度受温度影响较小。
[分析与讨论]
影响试验材料韧脆转变温度的因素有材料结构源自文库性质，而对一定的材料来说，影响他们的因素有：
1．力学状态
2．温度
3．应变速率
本次试验的纯铁试样的结构属于BCC结构，因此在一定温度内表现为韧性，而在另外的温度内表现为脆性，所有存在一定的韧脆转变区间，而T8钢由于碳含量高，因此为脆断，不存在韧脆转变区间。
力学状态的影响：受力过程中，应力状态软性系数 ，破坏前产生明显塑性变形，产生韧性断裂。而 时，应力状态变硬，变为脆性断裂。
温度的影响：一般情况下，降低温度会使材料脆性增加。本实验的纯铁在-20oC以下为脆性断裂，20oC以上为韧性断裂，之间的温度韧脆转变温度区间。
加载速率的影响:加载速度越大会使测得脆性增加，反之韧性增加，但是本次试验统一了加载速率，所以无太大影响。