冲击功
衡量材料韧性的一个指标
冲击功是衡量材料韧性的一个指标,是材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,常以标准试样的冲击功KV2表示。工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。
冲击韧性
工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。
而用试样缺口处的截面积F去除Ak,可得到材料的冲击韧度冲击值)指标,即ak=Ak/F,其单位为kJ/m2或J/cm2。
1kgf·m/cm2=9.8J/cm2
因此,冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小表示材料的韧性好坏。
一般把ak值低的材料称为脆性材料,ak值高的材料称为韧性材料。
ak值取决于材料及其状态,同时与试样的形状、尺寸有很大关系。ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感,如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性晶粒粗化等都会使ak值明显降低;同种材料的试样,缺口越深、越尖锐,缺口处应力集中程度越大,越容易变形和断裂,冲击功越小,材料表现出来的脆性越高。因此不同类型和尺寸的试样,其ak或Ak值不能直接比较。
材料的ak值随温度的降低而减小,且在某一温度范围内,ak值发生急剧降低,这种现象称为冷脆,此温度范围称为“韧脆转变温度(Tk)”。
冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。
吸收功
具有一定尺寸和形状的金属试样,在冲击负荷作用下折断时所吸收的功。单位为焦耳(J)或kgf·m。
虽然冲击吸收功不能真正代表材料的韧脆程度,但是由于他们对材料内部组织变化十分敏感,而且冲击弯曲试验方法简单易行,所以仍被广泛采用。对于冲击弯曲试验,其用途主要有:
1、控制原材料的冶金质量和热加工后的产品质量,即将Ak值作为质量控制指标使用;
2、根据系列冲击试验可得Ak值与温度的关系曲线,测定材料的热脆转变温度,从而评定材料的低温脆性倾向。
应用
通过对硬度和冲击功分析,可以看出原料灰铸铁的硬度和韧性都比较低,经过球化处理后硬度和韧性得到明显提高,球化后的铸铁由于含有较多珠光体,硬度比铸态的高,而韧性低于铸态球铁。
参考资料
最新修订时间:2024-06-12 07:57
目录
概述
冲击韧性
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