试验预习准备要求-平面应变断裂韧性试验

平面应变断裂韧性试验——试验预习要求

2012-11-19

09级的平面应变断裂韧性试验在第12周进行，时间分配前面2个实验。每班分为6个组，原则上与低碳钢室温拉伸实验的分组相同。每组同学完成实验需要在试验室的时间大约2小时。

试验内容：通过标准三点弯曲试验测定40Cr的平面应变断裂韧性。

试验预习准备要求及特殊说明：

(1)阅读资料：GB4161－84 金属材料平面应变断裂韧性K IC试验方法

(2)虚拟试验资料：同前面两个试验。帐号、密码不变。

(3)要求每个同学或者按照试验分组以组为单位，形成书面的试验预习报告(要求简短：包括主要的试验步骤，测量任务，数据处理方案)，准备好试验数据记录表格。在开始试验之前，教师检查，不合格者不能进行试验。

(4)试验要求将全部数据处理完，经教师检查无误后才能离开实验室。要求带计算器。

思考以下问题：

(1)试样准备工作中，裂纹制备工作如何完成? 有什么样的要求？（查看国标文件，并且在

试验过程中与实际对比！）

(2)试样在三点弯曲过程中获得的载荷－位移曲线有哪几种类型？裂纹开始扩展载荷应当

如何确定？

(3)如何计算Kq？逐项说明Kq计算公式中各项的意义。

(4)如何计算裂纹前沿塑性屈服区尺寸？

(5)对Kq作为平面应变断裂韧性的有效性进行判别时，需要进行哪些项目的检验？

以上5个问题是协助大家做好试验预习准备工作的。请在试验之前尽量考虑清楚。

下面还有一些问题，请在试验过程中注意观察、思考(请联系有关断裂韧性的理论知识)：

(1)测量样品表面裂纹的尺寸，但是计算Kq时并不使用其数值，原因是什么？

(2)裂纹前沿一般都略微弯曲，观察其弯曲的规律性，原因是什么？

(3)观察断裂后的试样，宏观断口形貌上看，属于哪种断裂？

(4)试样厚度B对于Kc的影响？对于断口形貌会有什么影响？原因是什么？

(5)P5与最大载荷P max时，试样分别发生什么变化？

(6)测定金属材料的平面应变断裂韧性时，线弹性条件对于裂纹前沿塑性区的尺寸限定条件

时什么？

(7)如果金属的韧性较高，屈服强度较低，比如，通过提高回火温度，使40Cr的屈服强度

由现在的1400MPa降低到1200MPa，使用目前的试样是否还能有效测量K IC？如果仍然要测定K Ic，需要如何处理？如果屈服强度再大幅度降低，可能遇到的问题是什么？此时，如何处理金属的断裂问题？