韧性断裂的材料(韧性断裂的材料有哪些)

生活经验0102

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本文目录:

韧性选材的三种情况

1、断仿举袭裂韧性

韧性断裂的材料(韧性断裂的材料有哪些),第1张

断裂韧性材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量,也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。它和裂纹本身的大小、形状及外加应力大小无关。是材料固有的特性,只与材料本身、热处理及加工工艺有关。是应力强度因子的临界值。常用断裂前物体吸收的能量或外界对物体所作的功表示。例如应力-应变曲线下的面积。韧性材料因具有大的断裂伸长值,所以有较大的断裂韧性,而脆性材料一般断裂韧性较小。

2、冲答冲击韧性

冲击韧性是反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力,一般由冲击韧性值(ak)和冲击备兄功(Ak)表示,其单位分别为J/cm2和J(焦耳)。冲击韧性或冲击功试验(简称"冲击试验"),因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种;若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。

什么是金属材料的脆性断裂,它的核心本质是什么

什么是金属材料的脆性断裂,它的核心本质是什么

金属在外加载荷的作用下,当应力达到材料的断裂强度时,发生断裂。断裂是裂纹发生和发展的过程。

1. 断裂的类型

根据断裂前金属材料产生塑性变形量的大小,可分为韧性断裂和脆性断裂。韧性断裂:断裂前产生较大的塑性变形,断口呈暗灰色的纤维状。脆性断裂:断裂前没有明显的塑性变形,断口平齐,呈光亮的结晶状。韧性断裂与脆性断裂过程的显著区别是裂纹扩散的情况不同。

韧性断裂和脆性断裂只是相对的概念,在实际载荷下,不同的材料都有可能发生脆性断裂;同一种材料又由于温度、应力、环境等条件的不同,会出现不同的断裂。

2. 断裂的方式

根据断裂面的取向可分为正断和切断。正断:断口的宏观断裂面与最大正应力方向垂直,一般为脆断,也可能韧断。切断:断口的宏观断裂面与最大正应力方向呈45°,为韧断。

3. 断裂的形式

裂纹扩散的途径可分为穿晶断裂和晶间断裂。穿晶断裂:裂纹穿过晶粒内部,韧断也可为脆断。晶间断裂:裂纹穿越晶粒本身,脆断。

4. 断口分析

断口分析是金属材料断裂失效分析的重要方法。记录了断裂产生原因,扩散的途径,扩散过程及影响裂纹扩散的各内外因素。所以通过断口分析可以找出断裂的原因及其影响因素,为改进构件设计、提高材料性能、改善制作工艺提供依据。断口分析可分为宏观断口分析和微观断口分析。

(1)宏观断口分析伍慎码

断口三要素:纤维区,放射区,剪切唇。纤维区:呈暗灰色,无金属光泽,表面粗糙,呈纤维状,位于断口中心,是裂纹源。放射区:宏观特征是表面呈结晶状,有金属光泽,并具有放射状纹路,纹路的放射方向与裂纹扩散方向平行,而且这些纹路逆指向裂源。剪切唇:宏观特征是表面光滑,断面与外力呈45°,位于试样断口的边缘部位。

(2)微观断口分析(需要深入研究)

5. 脆性破坏事故分析

脆性断裂有以下特征:

(1)脆断都是属于低应力破坏,其破坏应力往往远低于材料的屈服极限。(2)一般都发生在较低的温度,通常发生脆断时的材料的温度均在室温以下20℃。(3)脆断发生前,无预兆,开裂速度快,为音速的1/3。(4)发生脆断的裂纹源是构件中的应力集中处。

防止脆断的措施:

(1)选用低温冲击韧性好的钢材。(2)尽量避免构件中应力集中。(3)注意使用温度。

6. 韧-脆性转变温度

为了确定材料的脆性转变温度,进行了大量的试验研究工作。如果把一组有缺口的金属材料试样,在整个温度区间中的各个温度下进行冲击试验。

低碳钢典型的韧-脆性转变温度。随着温度的降低,材料的冲击值下降,同时在断裂面上的结晶状断面部分增加,亦即材料的韧性降低,脆性增加。

有几种方法:(1)冲击值降低至正常冲击值的50~60%。(2)冲击值降至某一特定的、所允许的最低冲击值时的温度。

(3)以产生最大与最小冲击值平均时的相应温度。(4)断口中结晶状断面占面积50%时的温度。

对于厚度在40mm以下的船用软钢板,夏比V型缺口冲击能量为25.51J/cm2时的温度作为该材料的脆性转变温度。

7. 无塑性温度

韧-脆腔哪性转变温度是针对低碳钢和低碳锰钢,其它钢材,无法进行大量试验。依靠其它试验方法,定出该材料的“无塑性温度”NDT

(1)爆炸鼓胀试验 正方的试样板上堆上一小段脆性焊道,在焊道上锯一缺口。在试样上方爆炸,根据试样破坏情况判断是否塑性破坏。平裂,凹裂,鼓胀撕

(2)落锤试验

8. 金属材料产生脆性断裂的条件

(1)温度 任何一种断裂都具有两个强度指标,屈服强度和表征裂纹失稳扩散的孝梁临界断裂强度。温度高,原子运动热能大,位错源释放出位错,移动吸收能量;温度低反之。

(2)缺陷 材料韧性 裂纹尖端应力大,韧性好发生屈服,产生塑性变形,限制裂纹进一步扩散。裂纹长度 裂纹越长,越容易发生脆性断裂。缺陷尖锐程度 越尖锐,越容易发生脆性断裂。

(3)厚度 钢板越厚,冲击韧性越低,韧-脆性转变温度越高。原因:(1)越厚,在厚度方向的收缩变形所受到的约束作用越大,使约束应力增加,在钢板厚度范围内形成平面应变状态。(2)冶金效应,厚板中晶粒较粗大,内部产生的偏析较多。

(4)加载速度 低强度钢,速度越快,韧-脆性转变温度降低。

韧性断裂和脆性断裂的区别,什么是材料的韧性断裂和脆性断裂

1.韧性断裂和脆性断裂的区别主要有以下5个:断裂面形状和断裂能是区别脆性断裂和韧性断裂衫知重坦做要指标。

2.脆性断裂:断裂面光滑,断裂能小。

3.韧性断裂:试样断面粗糙,断裂能大。

4.脆性断裂由所加应力的张应力分量引起。

5.而韧性断裂则由切应力分量引起。

6.脆性和韧性极大的依赖于试验条件或信消,主要是温度和测试速率。

7.材料中的缺口对脆韧转变影响显著,尖锐的缺口可以使断裂从韧性变为脆性。

8.试样发生脆性或者韧性断裂和材料组成有关,另外,同一材料是发生脆性或韧性断裂还和温度和拉伸速率有关。

铁的断裂韧性是多少?

铁可多了,不同的铁其中的各种合金成分不一样,断裂韧性也不一样。以下举例,仅供参考

20 Cr钢的断裂韧性是410MPa。冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。

Cr钢是高碳低厅粗渣合金工具钢和低淬透性扮悄钢。该钢具凳誉有高硬度、高韧性和良好的线切割性能。这类钢的特点是含合金元素少,耐回火性低, 硬化层浅, 因而其承载能力较低。补焊前应先加温预热. 焊补后应慢控制冷却。

1) 用于冲裁模、冷作成形模、冷拉模及冲头等。

2) 用于锯片及特殊刀具刀片。

求列举两个韧性断裂实例并分析原因?

一时想不起来,就随便说一个吧。性能合格的Q235棒材,经过拉伸实验 ,拉断行虚后就是前丛一个典型韧性断裂。通慧带樱过扫描电镜观察拉伸断口,就可以观察到有许多韧窝的存在,这是典型的微孔聚集型断裂。钢棒受轴向拉力作用,在材料内部的缺陷处,比如位错、晶界处就会由于存在应力集中形成微裂纹,微裂纹逐步扩展聚集就会形成更大的裂纹,当超过极限时就会发生瞬断。

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