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冲击韧度及其工程意义

日期:2021-03-22浏览:134次

冲击韧度这一术语这里容易引起双重误解。一个是以为冲击韧度就是前面所述的单位面积冲击功,显然这是误解。即使按照应变能密度概念,用AKb2BbB分别代表缺口小截面的长度和宽度)来表示,也不具有完整的冲击韧度的性质。因为试样断裂所消耗的能量并不是沿缺口小截面均匀地消耗,而是为缺口附近体积所吸收,并且在此体积内,各点所吸收的能量也不是一样的。因此冲击韧度Ak不能代表材料抵抗冲击载荷的能力,而是代表指ding温度下,材料在缺口和冲击加载速度共同作用下的脆化趋势及其程度,或者说对缺口的敏感度。另一个误解是将Ak称为冲击韧度,以为材料的脆化趋势及其程度是由于冲击造成的。实际上,脆化趋势主要由缺口引起,冲击只是在有缺口场合上才起些作用。这是因为在冲击载荷下可供缺口周围区域产生塑性变形,从而使应力集中松驰的时间较短,故产生脆性断裂的倾向增大。因为有些材料的光滑试样在工程常见加载速度下并不反映脆化趋势。因此,由缺口冲击弯曲实验所得的实验值应该称为缺口冲击韧度,可能称为冲击吸收功要更确切些,它主要反映材料的缺口敏感性。

  和缺口静弯实验结果一样,缺口冲击韧度(冲击吸收功)也是由弹性功、塑性功和断裂功三部分组成。对于不同的金属材料,其冲击吸收功AK可以相同,但它们的弹性功、塑性功和断裂功却可能相差很大。若弹性功所占比例很大,塑性功小,断裂功几乎为零,则表明材料断裂前塑性变形小,裂纹一旦形成就立即扩展直到断裂,断口必然呈放射状甚至结晶状脆性断口。反之,若塑性变形功所占比例大,裂纹扩展的断裂功也大,则断口将呈纤维状为主的韧性断口。由此可见,Ak值的大小并不能直接反映材料韧或脆的性质。实际上只有其中塑性功、特别是断裂功的大小才真正显示材料韧度的性质。

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