金属力学性能试验1概要.ppt

公式1用于厚度＜19mm的试样，剪切面积在45%~100%之间的断口评定。 公式2用于厚度＞ 19mm的试样，剪切面积在45%~100%之间的断口评定。 公式3用于剪切面积小于45%时，剪切面积的断口评定。 典型断口 下列图片是X70管线钢落锤撕裂试验的典型断口形貌。根据API RP 5L3标准，所示的断口剪切面积可以用公式计算，其剪切面积分别为100%、50%和小于50%。 金属落锤撕裂试验 金属落锤撕裂试验 5mm t t SA=100% 5mm t t SA=50% 金属落锤撕裂试验 5mm t t 金属落锤撕裂试验 SA50% DWTT异常断口 石油天然气行业广泛采用落锤撕裂试验(DWTT)对管线钢的止裂性能进行评价。根据试验标准的规定,有效试样是指整个断裂面呈现延性断裂的试样或缺口根部呈现解理断裂的试样。如果缺口下的断裂为延性断裂接着转化为解理断裂,则试样无效,其断口称为异常断口。高强度、高韧性管线钢在用DWTT试验方法进行检验时,异常断口时有发生。 独立形成的脆性区 独立形成的异常断口形貌 a） 落锤断口形貌 b）示意图 异常断口的形貌 第一类异常断口 第一类异常断口是试样韧性起裂后,经历较长的韧性稳定扩展,在韧性裂纹扩展接近锤击边时,仅在锤击区域产生孤立的脆性断裂形貌区,如图所示。这种断口一般出现在试验温度高于韧脆转变温度,或韧脆转变温度范围偏于温度较高的一侧。其断口特点是仅在接近锤击侧时试样断口的展宽急剧增加,脆性断裂形貌区从厚度急剧增加处开始。 第二类异常断口 第二类异常断口是试样韧性起裂后,经历韧性稳定扩展,一般在韧性裂纹接近或超过试样原始壁后,转变为脆性断裂直至试样破坏,脆性面积较大,如图所示。这种断口一般出现在韧脆转变温度附近偏于温度较低一侧。其断口特点是脆性断裂处试样厚度明显大于试样的原始厚度,愈接近锤击侧试样厚度增加愈大。这是因为锤头和弯曲作用使试样锤击附近产生较大的压缩变形,并使材料韧性劣化。试样的断口表现为韧性起裂,可能是经过多次止裂和起裂过程,当裂纹进入压缩变形区后,材料韧性劣化程度足以使断裂以解理方式重新起裂时,试样将以解理断裂形貌重新起裂。由于解理断裂所需要的能量较小,此时试样的内能足以使试样完全断裂。 第三类异常断口 第三类异常断口是缺口根部和锤击侧均为韧性断裂形貌,仅在试样中部的核心部位产生脆性断裂区,如图所示。此类异常断口解理断裂区出现在接近缺口区,出现脆性断裂形貌处并不在试样的受压区,且锤头对该处的影响也非常小,试样厚度并没有增加。压制缺口过程使缺口根部材料韧性劣化,并未使试样脆性起裂,裂纹在试样的内能和锤头的共同作用下以韧性断裂方式起裂。 3 异常断口的评定方法 1 评定断口的净截面：从试样缺口根部和锤击侧各扣除 一个试样壁厚厚度大于19mm时，各扣除19mm）后的截面。 2 当孤立脆性区的分布不超过从锤击侧算起的25mm范围时，可忽略不计；超过25mm范围时在净截面内的脆性面积按实际面积计算。 其他异常断口试样，按如下方法评定 1 评定断口的净截面：在锤击侧扣除1.5倍试样厚度（试样厚度大于19mm时，扣除28.5mm）缺口根部扣除 5mm 后的截面。 2 所有在净截面的脆性区均按实际面积计算，不连续区域先独立计算再累加。 DWTT混合型异常断口 对于断裂过程中二次起裂处三角区的断口，该区域常伴有不同程度的断口分离，为韧脆混合断口。断口剪切面积评定时，对于肉眼可以区分的较大块的脆性区按实际面积计算，肉眼无法区分的韧脆混合三角区，按实际面积的50%计算脆性区。由于该区域形状不规则，建议用求积仪或者照相后用图像分析软件进行面积测量。 报告完毕 谢谢！！ * 维氏硬度试验的优点 　　维氏硬度计试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。 　　维氏硬度计试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。 　　维氏硬度计试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。 金属硬度试验 维氏硬度试验的缺点 　　维氏硬度计试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。 金属硬度试验 夏比冲击试验 通过摆锤一次打断夏比冲击试样，测出冲击力-位移曲线，该曲线下的面积为冲断