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缺口冲击试验的应用

日期:2021-03-11浏览:119次

缺口冲击试验大的优点就是测量迅速简便,所以将材料的冲击韧度列为材料的常规力学性能。

  1)冲击韧度可用于控制冶炼和铸、锻、焊、热处理等热加工工艺的质量,判定工艺规范的执行情况。诸如疏松、夹杂、白点、流纹、过烧、过热等以及变形时效、回火脆性等等都可以从冲击吸收功的大小明显反映出来。例如,40MnB钢冶炼过程中,用摆锤冲击试验可以很灵敏地反映出硼相的析出情况,据以控制加硼量,对于稳定冶炼质量很有作用。注意,这种为控制冶金质量对某类材料提出的AK值要求,不可以照搬到其它类材料上去,更不可将此误解为承受冲击载荷的服役性能要求。

  2)冲击实验的第二个重要应用是显示材料的各种脆性。

如结构钢在某些温度范围内冲击吸收功急剧下降,出现所谓韧脆转变、蓝脆、重结晶脆、红脆等现象,如图5.5-8所示。

5.5-8  钢的几个脆性温区

  蓝脆现象是指加热到500℃左右出现冲击吸收功严重下降的现象(静加载下此温度较低,碳钢约出现在300℃左右),因这时表面氧化色呈蓝色而得名。此现象与应变时效有关,这种应变时效是在塑性变形过程中发生的,故也称为动态应变时效。即当位错运动碰到交割或内应力峰受阻而暂时停留时,溶质原子在一定温度下可借热激活重新扩散到位错周围形成气团,使位错运动困难,变形抗力增高,塑性下降呈现脆性。静加载时由于变形速度较小,因此在较低温度下溶质原子就可以获得足够激活能,形成气团,锚住位错运动,出现蓝脆时的温度较低。

  A1A3温度区间,此时钢中为αγ两相混合组织,冲击吸收功较低,这种现象称为重结晶脆性。在更高温度,若钢中含硫量较高时,会在晶界上产生FeS-Fe的共晶液体,冲击吸收功严重下降,称为红脆。

  用系列冲击试验可测定材料的韧脆转变温度,供选材时参考,使材料不在冷脆状态下工作,保证安全。

  3)冲击实验由于其本身反映材料对大能量一次冲击载荷下破坏的缺口敏感性。零部件截面的急剧变化从广义上都可视作缺口,缺口造成应力应变集中,使材料的应力状态变硬,承受冲击能量的能力变差。由于不同材料对缺口的敏感程度不同,用拉伸试验中测定的强度和塑性指标往往不能评定材料对缺口是否敏感,因此,设计选材或研制新材料时,往往提出冲击韧性指标。同时对某些特殊服役条件下的零件(如弹壳、装甲板、石油射孔枪等)也有一定参考价值。

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