示波冲击试验功能与应用.pptVIP

影响冲击韧性的因素—外部因素1.2蓝脆：大多数铁素体一珠光体组织的合金钢，随温度升高，在300℃左右韧性降低。它发生在钢表面有蓝色氧化膜的温度范围，因此称为蓝脆。产生蓝脆的原因是碳和氮间隙原子的形变时效。在150～350℃温度范围内形变时，已开动的位错迅速被可扩散的碳、氮原子所锚定，形成柯氏气团。为了使形变继续进行，必须开动新的位错，结果钢中在给定的应变下，位错密度增高，导致强度升高和韧性降低。为了消除碳钢的蓝脆，钢中加入一定量强碳化物和氮化物形成元素如钛、铌、钒，在钢中形成Tic、TiN、NbC、NbN、vC、vN，将碳、氮原子固定。另外加入少量铝，除脱氧外，还与氮形成AlN，也可减少蓝脆倾向。蓝脆发生在合金元素很低的退火或正火的低合金钢中。

第30页，共70页，星期日，2025年，2月5日影响冲击韧性的因素—外部因素1.3重结晶:固态金属及合金在加热(或冷却)通过相变点时，从一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程。1.3.1重结晶脆性是由于变形时存在两相区，而两相的变形能力不一致造成的。1.3.2就是说，在不同温度条件下，材料的韧性是不同的，处于脆性区域，其韧性则要低。第31页，共70页，星期日，2025年，2月5日影响冲击韧性的因素—外部因素2、动载荷与静载荷下的蓝脆的温度：碳钢和某些合金钢在静拉伸时，蓝脆的温度范围为230-370℃；在冲击载荷作用下，蓝脆最严重的温度范围为525-550℃。原因：在冲击载荷作用下，形变速率较高，碳、氮原于需要在较高温度下才能获得足够的扩散激活能，以形成柯氏气团，故蓝脆温度升高。第32页，共70页，星期日，2025年，2月5日影响冲击韧性的因素—外部因素3.加载速率的影响

提高加载速率，材料的屈服点提高，使材料脆性增大，韧脆转变温度tk提高。???????中、低强度钢的韧脆性对加载速率比较感，高强度钢和超高强度钢的韧脆性则对加载速率的敏感性较小第33页，共70页，星期日，2025年，2月5日应变硬化（形变硬化）一般金属发生塑性形变后，随着变形量的增大，形变应力不断提高的现象。，这种现象称为应变硬化或加工硬化。应变硬化是材料阻止继续塑性变的一种力学性能，绝大多数金属和高分子材料具有应变硬化特性，这种特性在材料的加工和应用中具有十分重要的意义。应变硬化机理：金属材料普遍认为是塑性变形过程中的多系滑移和交滑移造成的。在多系滑移过程中，由于位错的交互作用，形成割阶、Lomer-Cottrell位错锁和胞状结构等障碍，使位错运动的阻力增大，而产生应变硬化。在交滑移过程中，硬化主要是由于原滑移面中刃位错引起的。因为刃位错不能产生交滑移，因而随应力增加，刃位错密度增大，产生应变硬化。刃位错的柏氏矢量和位错线垂直。第34页，共70页，星期日，2025年，2月5日影响冲击韧性的因素—外部因素

4.试样性状和尺寸的影响4.1.缺口影响：缺口曲率半径越小，冲击功越小，因此，V型缺口试样的冲击功低于U型试样的。同样加载速率下，有缺口时，加载速率可呈现出加倍的影响。因为此时有应力集中的影响，应变速率比无缺口高得多，从而大大地降低了材料的局部塑性。。4.2.试样宽度(或厚度)影响：当不改变缺口尺寸而只增加试样宽度(或厚度)时，冲击功降低。这是出于试样尺寸增加时应力状态变硬，且缺陷几率增大，故脆性增大。第35页，共70页，星期日，2025年，2月5日影响冲击韧性的因素—外部因素检测设备运行状态的影响：第36页，共70页，星期日，2025年，2月5日冲击试验机分类冲击试验机是测定材料冲击韧度的专用设备。1、按冲击方式分为落锤式、摆锤式、回转式冲击试验机。2、按受力方式分为弯曲冲击、拉力冲击和扭转冲击试验机应用最广的是摆锤式和落锤式冲击试验机第37页，共70页，星期日，2025年，2月5日摆锤冲击试验机原理第38页，共70页，星期日，2025年，2月5日摆锤冲击试验机原理第39页，共70页，星期日，2025年，2月5日冲击荷载动响应检测

方法原理：能量法---机械能守恒

在冲击物与受冲构件的接触区域内，应力状态异常复杂，且冲击持续时间非常短促，接触力随时间的变化难以准确分析。工程中通常采用能量法来解决冲击问题，即在若干假设的基础上，根据能量守恒定律对受冲击构件的应力与变形进行偏于安全的简化计算。第40页，共70页，星期日，2025年，2月5日冲击荷载动响应检测常用标准试样的冲击吸收能量表示。夏比U形缺口---KU2在2毫米摆锤刀刃半径下的冲击吸收能夏比V形缺口