?1、传统冲击实验的缺陷
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?1)测出的冲击性能单一。
? 只能测冲击功,而且所测的冲击功缺乏明确的物理意义,不能作为表征金属结构件实际抵抗冲击载荷能力的韧性判据,只能相对近似地表征金属抵抗己发生断裂的再扩展能力。
?2)冲击功不能代表试样断裂前的吸收总功。
?因为冲断试样消耗的总功可以分为两个部分:
?其一,消耗在试样的变形及断裂:
?其二,消耗在试样的抛出功、机座本身的震动、轴的摩擦等。
?因此,冲击功为:
?Ak=试样断裂吸收的能量+试样抛出功十机座震动十轴摩擦……
?一般情况下,由于后面几项很小,可近似地认为‘等于试样断裂所吸收的能量。
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?但是对于很脆的材料,必须注意不能用大能量摆锤进行试验。因为公式中一项很小,而后几项相对增大,因此会出现较大的测量误差。
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?不能充分反映材料的韧脆差别
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?如右图所示,三种材料的冲击功相同,但三种材料具有本质型差别:
?材料1:典型脆性材料
?材料2:具有一定的韧性,为半脆性材料
?材料3:韧性材料
?材料的冲击能量特征值的应用
?(1)影响材料韧脆性的三个内在能量指标
?材料的韧脆性与材料的裂纹萌生功、扩展功以及吸收的总能量有关:
?裂纹萌生功Wi :裂纹形成功Wi 反映了裂纹形成的难易和快慢,它取决于材质的原子间结合力和材质的滑移系的多少。
?尽管冲击速度很快,使塑性变形不均匀,由于某些金属的滑移系、滑移面原子密度和滑移方向原子数目较多时,但塑性变形仍然会产生。塑性变形从一处转移到另一处会使变形增加,同时产生形变硬化,使冲击力增强,因而导致冲击裂纹形成功增加。
?从安全可靠角度分析,希望裂纹形成功大一些,使形成裂纹之前消耗能量增加,因此增加了构件的安全性。
?裂纹扩展功Wp : 裂纹扩展同裂纹形成一样需要时间。裂纹扩展功Wp 反映了具有裂纹的试样在冲击力的作用下裂纹扩展的快慢,表征了阻止裂纹扩展的能力。
?裂纹稳定扩展功大,说明裂纹扩展比较慢, 说明材料的韧性越好。
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?冲击韧性的大小,主要取决于裂纹的扩展功,jc-3008落锤冲击试验机详细解读,尤其是裂纹稳定扩展功。
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? 因而在分析冲击试验结果时,把裂纹扩展功的大小看得很重要。
?总冲击能量Wt : 在一些特殊条件下服役的机件(如装甲板) 均承受大能量冲击,这时总冲击能量Wt 值就是一个很重要的性能指标。
?对于一些承受大能量冲击的机件, Wt 值也可以作为一个结构性能指标使用,以防止发生脆断。
?一.材料的断裂行为
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?断裂是材料在外力作用下丧失连续性的过程,是工程构件的主要破坏形式。
?断裂可分为三个阶段:裂纹的萌生、裂纹的扩展和失稳断裂
?材料的断裂可以根据其断裂前与断裂过程中材料的宏观塑性变形的程度,把断裂分为脆性断裂与韧性断裂。
?.韧性断裂
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?韧性断裂是材料断裂前及断裂过程中产生明显宏观塑性变形的断裂过程。韧性断裂时一般裂纹扩展过程较慢,而且要消耗大量塑性变形能。
? 一些塑性较好的金属材料及高分子材料在室温下的静拉伸断裂具有典型的韧性断裂特征。