第二章冲击韧性和冷脆转变

2020/10/15
工程材料力学性能
4
第一节：冲击试验和冲击吸收功
速率 10-8 10-6 10-4 10-2
类型 蠕变
准静态
加载 恒应力 液压或机械
100 102 104 106 中等 冲击 高速冲击 气压 机械 爆破冲击
2020/10/15
工程材料力学性能
5
2020/10/15
工程材料力学性能
第二章 冲击韧性和冷脆转变
第一节：冲击试验和冲击吸收功 第二节：低温脆性和冷脆转变温度
2020/10/15
工程材料力学性能
1
2020/10/15
工程材料力学性能
2
2020/10/15
工程材料力学性能
3
• 冲击试验被广泛用于评定材料的缺 口敏感性和冷脆倾向；
• 冲击吸收功或冲击韧性对冶金缺陷 和加工质量敏感，广泛用于评定冶 金质量和工艺质量。
2020/10/15
工程材料力学性能
12
冲击试验的应用
• 评定材料及半成品的质量 • 确定冷脆倾向及韧脆转变温度
2020/10/15
工程材料力学性能
13
第二节：低温脆性和冷脆转变温度
2020/10百度文库15
工程材料力学性能
14
2020/10/15
工程材料力学性能
15
2020/10/15
工程材料力学性能
细化晶粒使Tk下降
• 应力状态
• 残余应力
• 应变速率
2020/10/15
工程材料力学性能
19
2020/10/15
工程材料力学性能
20
6
2020/10/15
工程材料力学性能
7
2020/10/15
工程材料力学性能
8
2020/10/15
工程材料力学性能
9
2020/10/15
工程材料力学性能
10
冲击与静态拉伸的区别
• 静态时零件所受力取决于载荷和零件最 小断面面积；冲击载荷具有能量特性， 冲击应力不仅与零件的断面面积有关， 而且与其形状和体积有关。
• 无缺口时，与整个体积有关；有缺口时， 根部吸收能量多。
2020/10/15
工程材料力学性能
11
冲击吸收功的意义
• 冲击吸收功包括弹性功＋塑性功＋撕裂 功。
• 若弹性功大，塑性功小，撕裂功几乎为 零，则材料断裂前塑性变形小，裂纹一 旦形成就立即扩展直至断裂，断口呈放 射状甚至结晶状脆性断口。
• 塑性功大，裂纹扩展的撕裂功也大，则 为纤维状为主的韧性断口。
16
2020/10/15
工程材料力学性能
17
2020/10/15
工程材料力学性能
18
韧脆转变的影响因素
• 材料状态
晶格类型
成分：C,P,O,H,N,Mo升高或Al,Si超过一定含 量，Tk升高；Ni,Mn升高或Ti,V超过一定含 量，Tk降低
冷作时效：上贝氏体组织Tk升高，低温马氏 体、奥氏体以及高温回火组织使Tk下降