韧性

总结： 强度、硬度、塑性等力学性能指标都是材料 在静载荷作用下的表现。 材料在工作时还经常受到动载荷的作用，冲 击载荷就是常见的一种。
动载荷
动载荷包括短时间快速作用的冲击载荷（如空气锤）、
随时间作周期性变化的周期载荷（如空气压缩机曲轴）
其对材料的作用效果或破坏效应大于静载荷。
冲击韧性
冲击载荷
冲击韧性的概来自百度文库 冲击试验
温度对金属材料韧性的影响
提高金属材料韧性的措施
冲击载荷
在很短时间内作用物体
上的载荷称为冲击载荷。 加载时间短，加载速率 高； 有时利用，有时尽量避 免或减小。 载荷作用效果大，所以 必须考虑材料在冲击载 荷作用下抵抗破坏的能 力，即冲击韧性。
冲击试验机
材料冲击韧性的表示方法
冲击功：表征金属材料冲击韧性高低的
指标是冲击功，也就是材料在断裂前所 吸收的能量。 根据试样缺口的不同，冲击吸收功用AKV 和AKU表示，单位为焦耳，数值可从试验 机的刻度盘上读出。 冲击吸收功的值越大，材料的韧性越大， 越可以承受较大的冲击载荷。
冲击韧性与温度的关系
金属的冲击韧性
强度
强度是材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形和断裂 的能力;常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。 塑性 塑性是材料在静载荷作用下，断裂前能够发生塑性 变形的能力。常用的塑性指标有延伸率和断面收缩率。
静载荷
包括不随时间变化的恒载（如自重）和
加载变化缓慢以至可以略去惯性力作用 的准静载（如锅炉压力）；
冲击韧性的概念
材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力， 称为冲击韧性。 示例：玻璃在冲击载荷作用下非常容易 破裂，说明其冲击韧性很低。
玻璃
冲击试验
冲击试样
冲击试验原理 一次摆锤冲击试验 冲击韧性的表示方法
冲击试样
原理
冲击韧性可以通过一次摆
锤冲击试验来测定，试验 时将带有U型或V型缺口的 冲击试样放在试验机架的 支座上，将摆锤升至高度 H1，使其具有势能mgH1； 然后使摆锤由此高度自由 下落将试样冲断，并向另 一方向升高至H2，这时摆 锤的势能为mgH2。所以， 摆锤用于冲断试样的能量 AK=mg（H1-H2），即为冲 击功（焦耳/J）。
韧性阶段 冲击功
冲击波动阶段 脆性阶段
温度
冲击韧性与温度的关系
提高冲击韧性的途径
冲击韧性是一个对材料组织结构相当敏感 的量，所以提高材料的冲击韧性的途径 有： 改变材料的成分，如加入钒、钛、铝、 氮等元素，通过细化晶粒来提高其韧性， 尤其是低温韧性； 提高材料的冶金质量，减少偏析、夹渣、 气泡等缺陷；
冲击韧性与温度有密切的关系，温度降低，冲击韧性
随之降低。当低于某一温度时材料的韧性急剧下降， 材料将由韧性状态转变为脆性状态。这一温度称为韧 脆转变温度（TC）。 韧脆转变温度（ TC）越低，表明材料的低温韧性越好， 对于在寒冷地区使用的材料要十分重要。 金属材料的成分对韧脆转变温度的影响很大，一般的 碳素钢，其韧脆转变温度（TC）大约为-20℃，某些合 金钢的韧脆转变温度（TC）可达-40℃以下。