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沖擊韌性定義

發(fā)布日期：2012-05-07 信息來源：瀏覽次數(shù)：1508

　　沖擊試驗(yàn)機(jī)主要適用與對硬質(zhì)塑料板材及增強(qiáng)尼龍

　　沖擊韌性( Ak )：材料抵抗沖擊載荷的能力，單位為焦耳/ 厘米 2 ( J/cm2 ) .

　　代號：аk

　　單位：J/cm2

　　簡介：將沖擊試驗(yàn)機(jī)吸收功除以試樣缺口底部處面積所得的商

。

　　注：用夏氏U形缺口試樣求得的沖擊功和沖擊值

，代號分別為AkU和akU;用夏氏V形缺口試樣求得的沖擊功和沖擊值，代號分別為AKV和аkV

。

　　用一定尺寸和形狀的金屬試樣

，在規(guī)定類型的沖擊試驗(yàn)上受沖擊負(fù)荷折斷時，試樣刻槽處單位橫截面上所消耗的沖擊功

，稱為沖擊韌性以αk表示

。

　　目前常用的10×10×55mm

，帶2 mm深的V形缺口夏氏沖擊試樣，標(biāo)準(zhǔn)上直接采用沖擊功(J焦耳值)AK

，而不是采用αK值

。因?yàn)閱挝?面積上的沖擊功并無實(shí)際意義。

　　沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊功對于檢查金屬材料在不同溫度下的脆性轉(zhuǎn)化為敏感

，而實(shí)際服役條件下的災(zāi)難性破斷事故

，往往與材料的沖擊功及服役溫度有關(guān)。因此在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中常常規(guī)定某一溫度時的沖擊功值為多少

、還規(guī)定FATT(斷口面積轉(zhuǎn)化溫度)要低于某一溫度的技術(shù)條件

。所謂FATT，即一組在不同溫度下的沖擊試樣沖斷后

，對沖擊斷口進(jìn)行評定

，當(dāng)脆性斷裂占總面積的50%時所對應(yīng)的溫度。

　　由于鋼板厚度的影響

，對厚度≤10mm的鋼板

，可取得3/4小尺寸沖擊試樣(7.5×10×55mm)或1/2小尺寸沖擊試樣(5×10×55mm)。但是一定要注意

，同規(guī)格及同一溫度下的沖擊功值才可相互比較

。只有在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，才可按標(biāo)準(zhǔn)的換算方法

，折算成標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣的沖擊功

，再相互比較。

　　工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)來測定材料抵抗沖擊載荷的能力

，即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak

，單位為焦耳(J)。

　　而用沖擊功Ak除以試樣缺口處的截面積F

，可得到材料的沖擊韌度(沖擊值)指標(biāo)

，即ak=Ak/F，其單位為kJ/m2或J/cm2

。

　　因此

，沖擊韌度ak表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞

。

　　一般把a(bǔ)k值低的材料稱為脆性材料

，ak值高的材料稱為韌性材料。

　　ak值取決于材料及其狀態(tài)

，同時與試樣的形狀

、尺寸有很大關(guān)系。ak值對材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷

、顯微組織的變化很敏感

，如夾雜物

、偏析、氣泡

、內(nèi)部裂紋

、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使ak值明顯降低;同種材料的試樣

，缺口越深

、越尖銳，缺口處應(yīng)力集中程度越大

，越容易變形和斷裂

，沖擊功越小，材料表現(xiàn)出來的脆性越高

。因此不同類型和尺寸的試樣

，其ak或Ak值不能直接比較。

　　材料的ak值隨溫度的降低而減小

，且在某一溫度范圍內(nèi)

，ak值發(fā)生急劇降低，這種現(xiàn)象稱為冷脆

，此溫度范圍稱為“韌脆轉(zhuǎn)變溫度(Tk)”

。

　　沖擊韌度指標(biāo)的實(shí)際意義在于揭示材料的變脆傾向。

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