冲击韧性为材料单位面积所吸收的冲击功, 常用ak表示
?式中,Ak表示材料受到冲击断裂时所吸收的能量,可以通过冲击试验机 直接测量,单位J; ? F为试样的截面积,单位cm2. ?①冲击功对材料的宏观缺陷、显微***的差异等非常敏感,长期以来有效地用来检定钢材质量和判断冶金、加工和热处理规程的适宜性,籍以控制和稳定产品质量。 ?②冲击功对温度十分敏感,通常从低温到高温进行冲击系列试验,测定韧脆转变趋势和转变温度。为防止金属构件的冷脆、蓝脆及重结晶脆性,并能大致估算出构件容许工作温度,可提供一种经验性判据。
?一.材料的断裂行为
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?断裂是材料在外力作用下丧失连续性的过程,是工程构件的主要***形式。
?断裂可分为三个阶段:裂纹的萌生、裂纹的扩展和失稳断裂
?材料的断裂可以根据其断裂前与断裂过程中材料的宏观塑性变形的程度,把断裂分为脆性断裂与韧性断裂。
?.韧性断裂
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?韧性断裂是材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。韧性断裂时一般裂纹扩展过程较慢,而且要消耗大量塑性变形能。
? 一些塑性较好的金属材料及高分子材料在室温下的静拉伸断裂具有典型的韧性断裂特征。
?各种能量指标的确定
?关于裂纹形成能量及裂纹扩展能量,理论上认为裂纹在大力时形成。当冲击力达到大力时,裂纹在冲击试验缺口处形成,因此把冲击大力作为裂纹形成的依据:
?大力之前所消耗的能量称为裂纹形成能量——裂纹萌生功Wi :
?力—位移曲线下,从S = 0 到S = S m的面积,即Wi≈ Wm ;
?大力之后所消耗的能量称为裂纹扩展能量——裂纹扩展功Wp:
?力—位移曲线下,从S = S m 到S = S t 的面积,即Wp = Wt- Wi。
?(1)表面强化效应的研究。
?由于冲击时试样缺口截面上受力是不均匀的,缺口处受拉应力,缺口根部拉力大。如果缺口表面状态有变化,例如喷丸、镀层、滚压或者渗碳等均会使表面强化并且产生压应力,而腐蚀会使表面弱化,那么冲击试验对其强化或弱化效果会很敏感,使冲击力或者冲击能量增加或减少。
?(2) 对冶金质量及热处理工艺缺陷进行定量检验。
?把具有使用价值的冲击力、位移、裂纹形成功及扩展功等冲击性能,作为检验依据以评定缺陷的严重程度,江苏落锤冲击试验机供应多图,分析其形成原因。
?(3) 对材料的韧脆转变的评估。因为裂纹扩展功在转变过程中变化显著,不仅能够给出定量评估指标,而且能从微观形态和宏观断口上进行分析。
?(4)材料的韧脆程度将会以韧性断面率来衡量。同一种材料不同状态的韧性断面率可以进行比较。
?(5) 宏观断口与所测出的冲击力或冲击功参数之间的研究,会使您走出FATT测试困难的困境。
?(6) 在动态断裂力学中,用冲击方法测动态断裂韧度KID和JID变成很容易。
?(7)它使冲击拉伸试验不再是难题,可以像静拉伸一样,测出各种参数及性能指标。
(8) 对焊接件及其性能的研究提供更多的冲击试验数据,翻开焊接质量评估和检测方法新的一页。
( 9) 对非金属材料而言,特别是对高聚物或高分子材料,由于冲击强度与温度、湿度、加载速度及试样的几何形状等关系很大,示波冲击试验机测出的多种性能参数,将为之提供更多的可分析研究的数据,促进其发展。
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