韧脆转变温度的测定
金属材料韧脆转变温度检测中的一些关键问题
金属材料韧脆转变温度检测中的一些关键问题许鹤君【摘要】探讨了在金属材料韧脆转变温度检测过程中遇到的一些问题及解决方法.结果表明:试验数据处理时采用不同的函数拟合会对最终检测结果产生较大影响,Boltzmann函数的拟合结果更贴合实际;判定韧脆转变温度的4种方法各有特点,在检测时应根据实际情况灵活运用;试样晶状区域轮廓、断口平整度特别是韧脆断面类型会直接影响剪切断面率的评价,另在检测报告中还应注明取样位置和方向;在试样数量受限的情况下,应将试样尽量分配在靠近30%~70%剪切断面率的区间来获取韧脆转变温度.%Some problems encountered in the testing of the ductile-brittle transition temperature of metallic materials and corresponding solutions were discussed.The results show that when processing the test data, the fitting functions would have a great influence on the final test result, and the fitting results with Boltzmann function were more practical.The four methods for determining the ductile-brittle transition temperature had their own characteristics, and they should be applied flexibly according to the actual situation.Specimen crystal area profile, fracture flatness, especially the ductile brittle fracture section type would directly affect the evaluation of percent shear fracture, and the sampling location and direction should be indicated in the testreport.When the number of specimens was limited, specimens should be allocated in a reasonable range with percent shear fracture of 30%~70% to obtain the ductile-brittle transition temperature.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2017(053)006【总页数】7页(P422-427,433)【关键词】韧脆转变温度;剪切断面率;冲击吸收能量;侧膨胀值;拟合函数;断口形貌【作者】许鹤君【作者单位】上海材料研究所上海市工程材料应用与评价重点试验室, 上海200437【正文语种】中文【中图分类】TG115.5+6工程应用领域中,金属材料的韧脆转变温度(Ductile-Brittel Transition Temperature,DBTT),作为衡量金属材料低温特性的主要性能参数之一,能够比较真实地反映出材料在不同温度下的断裂形式,从而可对一些工件在低温环境下的服役能力和事故风险作出预先评估。
韧脆转变温度的测定方法探究
韧脆转变温度的测定方法探究
简介
韧脆转变温度是指材料从韧性到脆性转变所需的温度,它对于材料的性能和应用具有重要意义。
本文将探讨一种测定韧脆转变温度的方法。
方法
实验步骤
1. 准备样品:选择需要测定的材料样品。
2. 制备样品:根据需要,将样品制备成适当的形状和尺寸。
3. 测试装置:选择合适的测试装置,例如冲击试验机。
4. 温度控制:调节测试装置中的温度控制系统,设定温度范围并保持稳定。
5. 开始测试:将样品放置在测试装置中,在不同温度下进行冲击试验。
6. 记录结果:记录样品在不同温度下的表现,特别是发生韧脆转变的温度。
7. 分析数据:根据记录的结果,分析得出韧脆转变温度。
注意事项
- 确保测试过程中的温度控制准确可靠。
- 选择合适的样品制备方法,以保证测试结果的准确性。
- 可以重复实验以验证结果的可靠性。
结论
韧脆转变温度的测定方法对于材料性能的研究和应用具有重要
意义。
通过调节温度和进行冲击试验,我们可以确定材料的韧脆转
变温度,为材料的设计和应用提供参考依据。
然而,需要注意的是,不同材料可能存在不同的测试方法和参数,因此在实施测试时需根
据具体情况进行调整。
以上是对韧脆转变温度的测定方法的探究,希望能对相关研究
提供一定的帮助和启示。
韧脆性转变温度的实验测定与分析
韧脆性转变温度的实验测定与分析
引言
韧脆性转变温度是材料科学中一个重要的参数,用来描述材料
的机械性能随温度的变化情况。
本文旨在介绍韧脆性转变温度的实
验测定方法,并对实验结果进行分析。
实验测定方法
1. 样品制备
首先,选择待测材料进行样品制备。
样品的形状和尺寸应符合
实验要求,并且尽量保持一致性。
确保样品表面光滑且无明显缺陷。
2. 实验装置
构建适用于韧脆性转变温度测定的实验装置。
一般来说,该装
置包括温控装置、力学测试设备和数据采集系统。
3. 实验步骤
3.1. 将待测材料样品置于实验装置中,保持温度稳定。
3.2. 对样品施加力或应力,使其发生断裂。
3.3. 实时记录施加力或应力与温度的关系,并记录样品在不同温度下的断裂行为。
4. 数据处理与分析
根据实验结果,可以得到样品在不同温度下的断裂强度曲线。
通过分析断裂强度曲线,可以确定韧脆性转变温度。
结论
韧脆性转变温度的测定是通过施加力或应力,观察样品在不同温度下的断裂行为,从而确定材料的韧脆性转变温度。
本实验方法对研究材料的机械性能变化具有重要意义,可以为材料科学研究提供有力的支持。
参考文献
- 张三, 李四. 韧脆性转变温度实验测定与分析方法[J]. 材料科学与工程, 20XX, XX(X): XX-XX。
韧-脆性转变温度(FATT)
韧-脆性转变温度(FATT)
韧-脆性转变温度(FA TT)
为了确定材料的脆性转变温度,进行了大量的试验研究工作。
如果把一组有缺口的金属材料试样,在整个温度区间中的各个温度下进行冲击试验。
低碳钢典型的韧-脆性转变温度。
随着温度的降低,材料的冲击值下降,同时在断裂面上的结晶状断面部分增加,亦即材料的韧性降低,脆性增加。
有几种方法
(1)冲击值降低至正常冲击值的50~60%
(2)冲击值降至某一特定的、所允许的最低冲击值时的温度。
(3)以产生最大与最小冲击值平均时的相应温度
(4)断口中结晶状断面占面积50%时的温度
对于厚度在40mm以下的船用软钢板,夏比V型缺口冲击能量为25.51J/cm2时的温度作为该材料的脆性转变温度
无塑/延性转变温度NDTT
韧-脆性转变温度是针对低碳钢和低碳锰钢,其它钢材,无法进行大量试验。
依靠其它试验方法,定出该材料的“无塑性温度”NDT
(1)爆炸鼓胀试验
正方的试样板上堆上一小段脆性焊道,在焊道上锯一缺口。
在试样上方爆炸,根据试样破坏情况判断是否塑性破坏。
平裂,凹裂,鼓胀撕裂
(2)落锤试验。
Q345qD钢板韧脆转变温度的测定探究
联系人:贾海伟,男,34 岁,大学本科,助理工程师,乌鲁木齐(830022)新疆八一钢铁股份有限公司制造管理部理化检验中心 E-mail:jiahw@
27
2019 年第 1 期
新疆钢铁
总 149 期
变为穿晶解理,断口由纤维状态变为结晶状态,这就 个试验温度做 3 个冲击样,试验结果取平均值。
照 GB/T 229-2007 标准中给出的方法进行试验,每
表 1 试验用钢的化学成分
质量分数,%
备注:试样 1 为 Q345qD 板 H16mm 取样;试样 2 为 Q345qDH40mm 取样
八钢公司生产的桥梁结构钢 Q345qD 执行国标 GB/T714-2015《桥梁用结构钢》。针对 Q345qD 钢板 进行了 -80℃~0℃的系列冲击试验,根据剪切断面
率、侧膨胀值、冲击吸收能量与温度的关系绘制出 Q345qD 钢板的韧脆转化曲线,找出 Q345qD 钢的韧 脆转变温度区间,为八钢开发系列产品及工艺路线 的设计提供技术参数。
2 试验方法
2.1 试验原理 韧脆转变作为钢铁材料的一种重要现象,其影
响因素有很多。屈服强度 σs 和断裂强度 σf 是任何 一种金属材料都具有的两个强度指标,两者都随着 温度上升而下降。σs 随温度下降的速率比 σf 的下 降速率大,因而两者的 σ-T 关系曲线交于某一温 度。当 > t 时,σf>σs,即材料首先屈服时,则发生 断裂,即韧性断裂;当 < t 时,σf<σs,即材料尚未 屈服时,其已达到其断裂强度。也就是说,在未发生 明显的塑形变形之前已经断裂,这是脆性断裂[2]。当 试验温度低于某温度时,材料由韧性状态变为脆性 状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型
2019 年第 1 期
弯曲冲击实验及韧脆转变温度测定
弯曲冲击实验及韧脆转变温度测定一、实验目的1. 掌握低温下金属冲击韧性测定的操作方法。
2. 了解温度对金属冲击韧性的影响及确定脆性转变温度T K的方法。
二、实验要求1. 熟悉冲击试验机的操作规程,注意安全。
2. 不得用手指直接触摸断口,冷试样要用钳子夹。
3. 根据材料及组织状态来选规程的摆锤,及时记录数据。
4. 仔细观察断口形貌,粗略判断断裂性质,记录断口草图。
三、实验设备及试样1. 设备、仪器(1)摆锤式冲击试验机(2)冷却装置(冷却介质为酒精加丙酮)2. 试样试样为GB/T229-1994 规定10×10 标准夏氏V 型缺口试样,如图3.1 所示。
材料为45号钢。
图3.1 10×10 标准夏氏V 型缺口试样四、实验原理将不同温度的试样水平放置在试验机支座上(缺口位于冲击相背方向),用有一定高度H1和一定质量m 的摆锤(即其具有一定位能mgH1)在相对零位能处冲断试样,摆锤剩余能量为mgH2,则测得摆锤冲断各不同温度试样失去的位能,即为试样变形和断裂所消耗的冲击吸收功A KV,从而反映温度对金属材料的冲击韧性的影响。
13图3-2 冲击试验原理1-摆锤 2-试样五、实验步骤1. 制备低温介质。
其温度应比实验温度低3℃,以补偿试样从取出到冲断时温度的回升。
实验温度遵照GB2106-80 和GB4159-84 技术标准规定,为室温到-75℃范围内的六种温度。
2. 冷却试样。
试样放入低温介质后,保温时间不应少于15分钟。
3. 检查试验机,校正指针的零点位置。
4. 安装低温试样。
用特制夹子将试样自保温瓶取出放置到冲击试验机支座上,要求动作迅速准确。
(事先可以多次练习以达到要求)5. 进行冲击试验。
6. 冲完后立即读取,记录冲击功A KV值,将指针拨回零位。
7. 找回冲断试样,观察截面断口上各区,并估算各区的面积比。
六、实验注意事项1. 谨防人身安全事故。
参加实验人员一定要集中注意力,保持良好秩序。
脆性转变温度试验
脆性转变温度:ductile-brittle transition temperature
温度降低时金属材料由韧性状态变化为脆性状态的温度区域,也称韧脆转变温度。
在脆性转变温度区域以上,金属材料处于韧性状态,断裂形式主要为韧性断裂;在脆性转变温度区域以下,材料处于脆性状态,断裂形式主要为脆性断裂(如解理)。
脆性转变温度越低,说明钢材的抵抗冷脆性能越高。
脆性转变温度要通过一系列不同温度的冲击试验来测定,根据测定方法的不同存在着不同的表示方法,主要有:
① 能量准则法:规定为冲击吸收功(Ak)降到某一特定数值时的温度,例如取Akma×0.4对应的温度,常以Tk表示。
② 断口形貌准则法:规定以断口上纤维区与结晶区相对面积达一定比例时所对应的温度,例如取结晶区面积占总面积50%所对应的温度,以FATT (fraeture appearance transition temperature)表示。
③ 落锤试验法:规定以落锤冲断长方形板状试样时断口100%为结晶断口时所对应的温度为无塑性转变温度, 以NDT(nil ductility temperature)表示。
脆性转变温度除与表示方法有关外。
还与试样尺寸、加载方式及加载速度有关,不同材料只能在相同条件下进行比较。
在工程应用中,为防止构件脆断,应选择脆性转变温度低于构件下限工作温度的材料。
对于那些含氮、磷、砷、锑和铋等杂质元素较多,在长期运行过程中有可能发生时效脆化、回火脆性等现象的材料,其脆性转变温度会随运行时间而升高。
因此,脆性转变温度以及脆性转变温度的增量已成为构件材料性能的考核指标之一。
昆钢板材韧脆转变温度的测定
要达到 须 降到
一
级 钢 要 求 板厚 加
℃以 下
。
,
,
级钢板 板厚
的
一
、
,
仓回 ‘
的 的
。
场
按 现行 生 产 工 艺 蕊
一
、
、
鉴
已 能 生 产 要 生 产 其余 规 格 的
、 、
,
一
还 需 采 取 措 施 降低 韧 脆 转 变 温 度
,
本 文 得 于 小 飞 高 工 的 热 情 指 导 和 支持 在 此 深 表 谢 意
,
冲击 值 随 温 度 的 变 化 有 图
化 的现 象 称 冷 脆
,
所示 的规律
,
一 几
,
这种 因 温 度 降 低 由韧 性 状 态 向 脆性 状 态 转
。
℃
低 中强 度 的 体 心 立 方
。
图
试 验 温 度 对 冲击韧 度 影 响
金 属 具 有 明显 的 冷 脆 现 象
图
中 的 曲线
收 到稿件 日期 周
即
℃时 冲击 功 合 格 率 普 板
为
。
,
、
如为
板‘
‘ 一
能达到
,
级钢 要求 低合金板的合
格率 均为
由图
可 见 如 果 降低 材 料 的
,
整个
曲线 向左 移 动 则 钢 在 各 温 度 的 冲击 功 相 应
的 场须 降 到
℃以 下 要 生 产
,
提高
。
经 分 析 低 合金 板 要 生 产
的 劫须 降 到
因 此 板 厚 增 加 晶粒 变 粗
,
汽轮机汽缸用铸钢材料韧脆转变温度的测定
着在汽缸毛坯上 , 直至最终热处理完成。其化学成分 格软 件来 绘制 曲线 。 与力学 性 能见 表 1 表 2 及
表 1 化 学成 分表 ( ) %
表 2 力学性能表
拉伸试验 硬度试 验 弯 曲试 验 冲击试验 2 ℃ 5
l5 1
凰 凰
合格
屈服强度 拉强度 抗 延伸率 收缩率 氏硬度 d= a 布 4 (P) ( e) ( ( M a M a %) %) 9。 0
表 3 不 同 试 验 温 度 的测 定 结 果
∞ 加 O ∞ ∞
以求得其有益 的近似值 ,来在理论上指导工艺 的制
定和实施。 按照冲击吸收功 的上下平 台区间 5 % 所 0 对应 的温 度确定 E T0为 3 ℃ ; T5 7 按照断 口脆性断面 率5 0%所对应 的温度确定的 F T 5 为 4 ℃。 A r0 0
1 试 验 过 程
() 1 材料 与 试样 。试 验用 材 料 , 是从 附着在 汽缸 毛 坯 上 的试 料 中 , 下 一块 作 为试 样 , 取 且试 样 一 直 附
纤 维 断面 率 。
根据 S 一 7 A 30的要求 : 当材料标准需要确定转变 温度 时 , 同时 需要 试验 8到 1 2个试 样 。 为使 绘 制 出的 曲线 更 加精 确 ,我们 使 用 电子 表
反 映 了温度 对 金 属 材 料 韧性 或 脆 性 的影 响 ,对 压 力
詈
、
i
§
容器在工作中的安全非常重要。因此韧脆转变温度 ,
;
、
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●
彗 是 对 压 力 容 器 用 金 属 材G2的重8 ,以冲击吸收功测 此核 电汽轮机汽缸 的 Z料4 — 要 的考 核 依 据 之一 。 54 0
材料的使用温度应在其韧脆转变温度
材料的使用温度应在其韧脆转变温度在材料科学领域,材料的使用温度是一个非常重要的参数。
它直接影响到材料的性能和使用寿命。
很多材料在使用过程中会出现韧脆转变现象,导致材料性能急剧下降甚至失效。
因此,了解材料的韧脆转变温度对于材料的选择和使用具有重要意义。
我们需要了解什么是韧脆转变温度。
韧脆转变温度是指材料在一定应力作用下,从韧性状态转变为脆性状态的温度。
在这个温度以下,材料表现为韧性;而在这个温度以上,材料表现为脆性。
当材料受到外力作用时,如果超过了其韧脆转变温度,就会发生破坏。
那么,如何确定一个材料的韧脆转变温度呢?这需要通过实验来测定。
实验方法有很多种,如差热法、热重分析法、红外光谱法等。
这些方法都可以用来测量材料的热稳定性能,从而推算出材料的韧脆转变温度。
以钢铁为例,我们可以通过差热法来测定其韧脆转变温度。
差热法是一种常用的热分析方法,它可以测量物体在加热过程中吸收或释放的热量与温度之间的关系。
在钢铁研究中,我们通常会将钢铁样品加热至一定温度,然后观察其温度随时间的变化情况。
通过这种方法,我们可以得到钢铁的热稳定性能曲线,进而推算出其韧脆转变温度。
需要注意的是,不同类型的金属材料具有不同的韧脆转变温度。
例如,铝合金的韧脆转变温度通常比钢低得多,这是因为铝合金具有更高的熔点和更好的导热性能。
因此,在选择材料时,我们需要根据实际应用场景来确定合适的材料类型和韧脆转变温度。
了解材料的韧脆转变温度对于材料的选择和使用具有重要意义。
通过实验方法可以准确地测定材料的韧脆转变温度,从而为材料科学领域的研究和应用提供有力支持。
在未来的研究中,我们还需要继续深入探讨各种材料的韧脆转变规律,以开发出更加高性能和安全可靠的新材料。
实验二 低碳钢韧脆转化温度
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。
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)。
53
20
20
7
-1
Ak/J
>208
70(T)
>244
>262
16(T)
8
134
断口脆性区面积%
0%
71%
0%
0%
99%
99%
25%
温度/oC
-12
-19
-19
-41
Ak/J
56
68
8(T)
9
断口脆性区面积%
91%
61%
99%
78%
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:
[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。
韧脆性转变温度的测定与材料性能关系分析
韧脆性转变温度的测定与材料性能关系分
析
简介
本文旨在探讨韧脆性转变温度与材料性能之间的关系。
韧脆性
转变温度是指材料在不同温度下从韧性向脆性转变的临界温度。
了
解该温度对于材料应用和工程设计具有重要意义。
温度测定方法
测定韧脆性转变温度可以采用不同的方法,常见的方法包括冲
击试验法、拉伸试验法和剪切试验法等。
每种方法都有其优缺点,
需要根据具体要求选择合适的方法。
材料性能影响因素
材料的韧脆性转变温度受多种因素影响,包括材料的化学成分、晶体结构、加工工艺等。
其中,材料的化学成分对韧脆性转变温度
影响最为明显。
不同的元素含量和相互作用方式会导致材料的韧脆
性转变温度产生变化。
材料应用与韧脆性转变温度的关系
了解材料的韧脆性转变温度有助于确定其适用性和应用范围。
对于需要在低温环境下使用的材料,具有较低的韧脆性转变温度是十分重要的,以确保材料在极端条件下的可靠性。
工程设计与韧脆性转变温度的考虑
在进行工程设计时,需要考虑材料的韧脆性转变温度对系统性能的影响。
如果系统运行温度低于材料的韧脆性转变温度,可能会导致材料的脆断失效,影响系统的可靠性和安全性。
因此,在工程设计中需合理选择材料,并对系统进行综合评估。
总结
韧脆性转变温度与材料性能密切相关,是评估材料性能和适用性的重要参数。
通过了解材料的韧脆性转变温度,可以更好地应用材料,并保证系统的可靠性和安全性。
韧脆性转变温度的实验测定与分析
韧脆性转变温度的实验测定与分析
引言
韧脆性转变温度是材料力学性能的重要参数之一,对于材料在低温环境下的应用具有重要意义。
本文旨在介绍韧脆性转变温度的实验测定方法及其分析。
实验方法
材料样本准备
首先,选择适合研究的材料,并制备相应的样本。
样本的形状和尺寸应符合实验要求,以确保测试结果的准确性和可靠性。
实验装置
使用专业的实验装置进行韧脆性转变温度的测试。
这些装置通常包括低温槽、加载装置、测温装置等,能够提供所需的温度和加载条件。
实验步骤
1. 将样本置于低温槽中,使其达到所需测试温度。
2. 在设定的温度下,加载样本,通过测量加载过程中的力和位移等参数,记录下实验数据。
3. 在不同温度下重复上述步骤,得到一系列实验数据。
数据分析
通过实验得到的数据,可以进行如下分析:
1. 绘制应力-应变曲线:根据加载过程中的力和位移数据,计算样本的应力和应变,并绘制出应力-应变曲线。
该曲线可以反映材料的弹性行为和塑性行为。
2. 确定韧脆性转变温度:通过观察应力-应变曲线在不同温度
下的变化趋势,确定韧脆性转变温度。
通常,韧性材料在转变温度
下会表现出明显的韧脆转变,即应力-应变曲线会出现陡峭的下降。
结论
通过实验测定和分析,我们可以得到材料的韧脆性转变温度。
这项研究对于了解材料在低温环境下的力学性能具有重要意义,为
相关工程和应用提供依据。
参考文献
[参考文献1]
[参考文献2]。
韧脆转化温度评价方法。
韧脆转化温度评价方法。
**裂纹韧脆转化温度评价方法**
裂纹韧脆转化温度评价方法是采用材料力学原理研究材料间在低温环境中受应力影响时韧性与脆性转换的温度范围。
裂纹韧脆转化温度是表征细小裂纹及拉伸断口中早期变形被动塑性化的低温界限,对于现实工程的运用,可以作为判断材料的二阶段本构参数的一个有用的度量。
裂纹韧脆转化温度评价方法,其基本原理是在确定的应力条件下,找出测试材料在不同温度条件下发生韧性转换为脆性破坏的温度范围,即韧脆转化温度范围。
在实验中,主要采用施加恒定应力的方式,测得材料的力学性能曲线,从而根据测试结果确定实验材料的裂纹韧脆转换温度范围。
总而言之,裂纹韧脆转化温度评价方法的实施过程,共可分为四个步骤:恒定应力拉伸试验、定义裂纹韧脆转化温度、实验验证以及数据处理等。
之后,通过数据处理,可以根据不同的实验条件算出其熔点及裂纹韧脆转化温度的实验值,从而有利于对裂纹细小断口及拉伸断口在低温环境下的变形和破坏的机制的认识,为确定低温条件下材料的工程应用提供了可靠的基础数据。
hg70钢板的韧脆转变温度 -回复
hg70钢板的韧脆转变温度-回复HG70钢板的韧脆转变温度导言:钢是一种常见的金属材料,其应用广泛于建筑、汽车、船舶等诸多行业。
然而,在实际应用过程中,钢材料的性能与环境条件之间存在着密切的关系。
其中,韧脆转变温度是钢材料中一个重要的研究方向。
本文将以HG70钢板为例,介绍韧脆转变温度的概念、影响因素以及测试方法,以期对该领域的研究有一定的启发。
第一部分:韧脆转变温度的概念与影响因素1.1 韧脆转变温度的定义韧脆转变温度(DBTT)是指材料在逐渐变冷的过程中,从韧性向脆性转变的温度点。
在这一温度点以下,材料的韧性显著下降,易导致塑性断裂;而在此温度点以上,材料的韧性较好,强度与延展性得以平衡。
1.2 影响韧脆转变温度的因素韧脆转变温度受到多种因素的共同影响,主要包括以下几个方面:1) 化学成分:钢材的化学成分对其韧脆转变温度具有重要影响。
例如,添加一定量的碳元素和合适的合金元素可以显著提高钢的韧性,从而提高韧脆转变温度;2) 冷加工:冷加工工艺会显著影响钢材的晶体结构,从而影响其韧脆转变温度。
通常情况下,冷加工会降低钢材的韧脆转变温度;3) 热处理:热处理工艺可通过改变钢材的晶体结构及相态组织来调控其韧脆转变温度。
适当的热处理能够提高钢材的韧性,延缓韧脆转变的发生;4) 冶炼工艺:冶炼工艺中的炼钢方法、炉温控制等因素也会对钢材的韧脆转变温度产生影响,因此在冶炼过程中需要控制好这些参数。
第二部分:HG70钢板的韧脆转变温度测试方法2.1 弯曲试验法弯曲试验法是一种常用的测试方法,通过加载试样并测量其弯曲变形以及变化后的力学性能来确定韧脆转变温度。
该方法适用于高强度钢板,具有操作简单、结果准确等优点。
2.2 冲击试验法冲击试验法通过投掷标准化的冲击试样(如冲击试样条)到事先制定的角度,并记录试样的破断行为以及测量其断裂强度,从而判断韧脆转变温度。
这种方法适用于各种类型的金属材料,其中常用的测试方法为Charpy冲击试验和Izod冲击试验。
q345r韧脆转变温度
q345r韧脆转变温度
摘要:
1.韧脆转变温度的定义
2.韧脆转变温度的重要性
3.影响韧脆转变温度的因素
4.测量韧脆转变温度的方法
5.应用韧脆转变温度的领域
正文:
韧脆转变温度(q345r)是指材料在温度变化时,其韧性和脆性发生转变的温度。
在这个温度下,材料的韧性和脆性达到平衡,超过这个温度,材料的韧性会逐渐减弱,脆性增强。
因此,了解韧脆转变温度对于材料的选用和使用具有重要意义。
韧脆转变温度受到多种因素的影响,如材料的化学成分、热处理过程、冷加工程度等。
为了准确地测量韧脆转变温度,通常采用金相法、冲击试验法、断裂力学试验法等方法。
韧脆转变温度在许多领域都有广泛应用,如金属材料、陶瓷材料、复合材料等。
在钢铁行业中,通过测量韧脆转变温度,可以有效地评估钢材的韧性和脆性,从而指导钢材的加工、使用和储存。
此外,在航空航天、汽车制造、建筑材料等行业,了解韧脆转变温度对于提高材料的性能和安全性也具有重要意义。
总之,韧脆转变温度是一个描述材料韧性和脆性转变的重要参数。
韧脆转变温度的测定
韧脆转变温度的测定金属韧脆转变温度tk是通过系列冲击试验测定的。
所谓系列冲击试验就是对同一种材料的冲击试样,在一系列不同温度下进行冲击试验,得到不同温度下的冲击吸收功,从而绘制出冲击吸收功或脆性断面率随温度而变化的曲线,见图12-1。
试验时,一般使用标准夏比V型缺口冲击试样。
图12-1 韧脆转变曲线示意图由图12-1可以确定出材料由韧性状态转变为脆性状态的韧脆转变温度。
常用的方法有:1. 断口形貌法由于温度下降时,试样断口上结晶区面积增大,纤维区面积减小,根据两者相对面积的变化,可确定韧脆转变温度。
通常在脆性断面率-温度曲线中规定脆性断面率(n)所对应的温度即为韧脆转变温度tk ,用FATTn表示。
例如脆性断面率为50%所对应的温度记为FATT50。
典型的冲击试样断口形貌包括纤维区、晶状区和剪切唇三部分,测量时剪切唇按纤维区处理。
冲击试样断口的晶状断面率或纤维断面率可采用如下方法测定:(1)对比法。
将冲击试样断口与冲击试样断口纤维断面率示意图比较,见图12-2,估计出纤维断面率,然后计算脆性断面率。
(2)游标卡尺测量法。
按断口上晶状区的形状若能分为矩形、梯形时,见图12-3。
用游标卡尺测量试样断口相应尺寸,由表3-4-2查得纤维断面率后计算脆性断面率。
(3)放大测量法。
把冲击试样断口拍成放大照片,用求积仪测量晶状区面积,也可用低倍显微镜等光学仪器测量晶状区面积。
图12-2 冲击试样断口纤维断面率示意图(4)卡片测量法。
用透明塑料薄膜制成方孔卡片或网格卡片,测量晶状区面积。
根据晶状区面积,用下式计算冲击试样断口的脆性断面率图12-3游标卡尺测量法示意图a)矩形,测a、b值 b)梯形,测a1、a2和b,a=1/2(a1+a2)式中 Ac——断口中晶状区面积(mm2);A——原始横截面积(mm2);CA——脆性(晶状)断面率。
2. 能量准则法能量准则法是以冲击吸收功降低到某一规定数值时所对应的温度作为韧脆转变温度。
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韧脆转变温度的测定
金属韧脆转变温度t
k
是通过系列冲击试验测定的。
所谓系列冲击试验就是对同一种材料的冲击试样,在一系列不同温度下进行冲击试验,得到不同温度下的冲击吸收功,从而绘制出冲击吸收功或脆性断面率随温度而变化的曲线,见图12-1。
试验时,一般使用标准夏比V型缺口冲击试样。
图12-1 韧脆转变曲线示意图
由图12-1可以确定出材料由韧性状态转变为脆性状态的韧脆转变温度。
常用的方法有:
1. 断口形貌法由于温度下降时,试样断口上结晶区面积增大,纤维区面积减小,根据两者相对面积的变化,可确定韧脆转变温度。
通常在脆性断面率-温
度曲线中规定脆性断面率(n)所对应的温度即为韧脆转变温度t
k ,用FATT
n
表示。
例如脆性断面率为50%所对应的温度记为FATT
50。
典型的冲击试样断口形貌包括纤维区、晶状区和剪切唇三部分,测量时剪切唇按纤维区处理。
冲击试样断口的晶状断面率或纤维断面率可采用如下方法测定:
(1)对比法。
将冲击试样断口与冲击试样断口纤维断面率示意图比较,见图12-2,估计出纤维断面率,然后计算脆性断面率。
(2)游标卡尺测量法。
按断口上晶状区的形状若能分为矩形、梯形时,见图12-3。
用游标卡尺测量试样断口相应尺寸,由表3-4-2查得纤维断面率后计算脆
性断面率。
(3)放大测量法。
把冲击试样断口拍成放大照片,用求积仪测量晶状区面积,也可用低倍显微镜等光学仪器测量晶状区面积。
图12-2 冲击试样断口纤维断面率示意图
(4)卡片测量法。
用透明塑料薄膜制成方孔卡片或网格卡片,测量晶状区面积。
根据晶状区面积,用下式计算冲击试样断口的脆性断面率
图12-3游标卡尺测量法示意图
a)矩形,测a、b值 b)梯形,测a
1、a
2
和b,a=1/2(a
1
+a
2
)
式中 A
c
——断口中晶状区面积(mm2);
A
——原始横截面积(mm2);
CA——脆性(晶状)断面率。
2. 能量准则法能量准则法是以冲击吸收功降低到某一规定数值时所对应的温度作为韧脆转变温度。
图3-4-10中的冲击吸收功-温度曲线上有两个平台,即上平台和下平台。
两个平台对应的冲击能量分别称为高阶能和低阶能。
用能量准则法定义韧脆转变温度一般有三种方法:一种是将高阶能开始降低的温度定为韧脆转变温度记为FTP。
当温度高于FTP时,试样断口为100%纤维状断口;另一种是将低阶能开始上升的温度定义为韧脆转变温度记为NDT,称为零塑性或无塑性转变温度。
在NDT以下,试样断裂前没有塑性变形发生,断口呈100%结晶状;第三种是对冲击吸收功-温度曲线上平台与下平台区间规定百分数(n)所对应的
温度定义为韧脆转变温度,记为ETT
n。
例如,冲击吸收功上下平台区间50%所对
应的温度记为ETT
50。
此外。
能量准则法还有一种是以A
kV
=20.3N·m(15呎磅)对应的温度作为韧
脆转变温度,记为V
15TT。
V
15
TT适用于低强度船用钢板。
3. 侧向膨胀法侧膨胀值-温度曲线上平台与下平台区间某规定侧膨胀值所对应的温度定义为韧脆转变温度记为LETT。
当用侧膨胀值确定韧脆转变温度时,应准确地测量断口的侧膨胀值。
常用的方法有侧膨胀仪测量法、投影仪测量法和游标卡尺测量法。
侧膨胀值的测量见图
12-4。
详细的测量方法见GB/T 12778—1991《金属夏比冲击断口测定方法》。
图12-4 侧膨胀值测量示意图
应当指出,用标准冲击试样测定的韧脆转变温度与实际构件是有差距的。
构件形状、尺寸及加载情况对其韧脆转变温度都有影响。
用标准试样测定的韧脆转变温度只能用来比较不同材料在相同试验条件下发生低温脆性倾向的大小,并不能说明该材料制成的构件在此温度下一定会发生脆断。