第二章 动载荷下材料的力学性能11.ppt

1、动态负载下材料的机械性质，第二章，材料的韧性评价方法，材料的机械性质和材料的性质为韧性材料，脆性材料，韧性，脆性相对，韧性脆性评价方法：材料的槽口冲击弯曲实验，材料的冲击韧性，脆性影响因素：(1)温度的影响(低温脆性)(。 (1)泰坦尼克号沉没事故(2)在Liberty ship/Victory ship美国Wold Wor上建造的大约1万吨级运输船(welded Liberty ship)(3)t-2 tankers美国Wold，(3)应力集中引起的变形集中；(4)提高缺口附近的应变率。2，塑料状态下槽口样品的应力分布，2，槽口样品的静态拉伸和偏转拉伸，1，槽口样品，2，槽口灵敏度，槽口强度

2、与抗拉强度的比率是槽口强度比(槽口灵敏度)，NSR=bNb是NSR1.0，表示材料对切口不敏感，3，槽口偏转拉伸试验，4，槽口静态弯曲试验，图零件的切口根塑料区域(1)和虚拟材料元素(2)，切口零件或试样的破损可能由三个阶段组成，可以假定裂纹是在切口根中形成的，并且是由于切口根材料元素的损坏造成的，如下图所示。3、切削根裂纹形成指南、槽口样品的力学行为、槽口样品的破坏特性、第二冲击韧性、冲击韧性的定义表示冲击载荷下吸收塑料变形和破坏工作的材料的能力，以标准样品的减震能力表示。意义：评估冲击负载材料的能力，以确定冲击负载下材料的动力学运动冲击负载和静态负载之间的主要差异包括负载速度(振幅和频率)

3、、冲击负载下的应力应变曲线、P36图2.6、冲击失败性质、与静态负载相同、弹性变形、塑胶变形和破损。吸收的冲击是无法测量的。时间短的机器零件连接的物体的刚度。一般假设冲击能量都转换为机械零件内的弹性能量，然后根据能量守恒方法进行计算。不影响材料的弹性行为和杨氏模量应变率。由于弹性变形的速度为4928m/s，一般钟摆冲击实验的绝对应变5-5.5m/s。影响冲击性能的微观因素，前卫运动的速度提高，滑动临界剪切应力增加，材料的冲击韧性提高。同时运行的电位源增加，降伏强度大幅度提高。内部塑料变形不均匀。2，冲击韧性实验，2，冲击实验原理，3，缺口实验样品，4，切口冲击韧性用途，原料的冶金质量及热处理后

4、半成品质量评价，通过冲击韧性和破坏分析测定，可以揭示原材料中的残渣、气泡、片石、严重分层等冶金缺陷和过热、错误，结构钢冲击韧性反映了材料对一次和几次大能量冲击断裂的抵抗力，因此对在弹壳、防弹甲板等特殊条件下服役的部分零件具有参考价值。评价低合金高强度钢及焊接金属的变形时效敏感性。第三节定义了低温脆性，1，低温脆性现象1，温度低于特定温度时材料从韧性状态变为脆性状态，冲击值明显下降。随着牙齿温度的降低，材料的韧性状态变成脆性状态的现象称为低温脆性。事故实例、事故实例、冷冷现象三种茄子类型、冷冷现象三种茄子类型、材料两种强度指标的变化、低温脆性是材料屈服强度随温度急剧增加的结果。看右图，屈服点随着

5、温度的下降而升高，但材料的断裂强度随温度而变化很小。对应于两个善意交点的温度为tK。间隙对制冷转换温度的影响，2，电感转换温度和下降链球实验，1，制冷转换温度研究低温脆性的主要问题是确定电感-转换温度。介绍实验方法：徐璐将试样冷却到不同温度，测量冲击孔AK，获得骨折形态特征和温度的关系曲线，然后用一定的方法确定韧性的脆性转变温度。1)按能量定义tk的方法，低于一定温度时从材料中吸收的冲击能量基本上不随温度变化，形成称为“低阶能量”的平台。高于特定温度时，材料吸收的冲击能量基本保持不变，出现了一个叫做“高级能量”的上层平台。能量法按如下方式确定冷温度，(1)低差可以开始上升的温度定义为韧性-脆转

6、变温度，NDT称为零塑性温度。在NDT以下，试样的断端为100的晶体断了。(2)将高级可以开始下降的温度定义为韧性-脆性切换温度。记录为结构转换塑胶(FTP)。温度高于FTP时，试样的断口为100纤维上的断口。(3)高维能量与低阶能量的平均值相对应的温度定义为韧性-脆性转换温度，以分形转换弹性(FTE)记录，温度下降，纤维区域的面积突然减少，晶体区域的面积突然增加，材料从韧性变脆。温度tk(结晶区域面积通常占总断裂区域的50%)记录为50，制冷温度的应用，感应转换温度tk可用于防止脆性设计，确保部件服务安全，但不能直接用于电脑部件的装载力或单面尺寸设计。机器的最低使用温度必须高于tk，差异越大

7、，越安全。因此，选定的材料必须有一定的韧性温度储备，即温差。使用冷脆性温度的应用，相同的材料，相同的定义方法。由于外部因素(例如样例尺寸、槽口峰和载荷率)的变化，tk也发生了变化。因此，在特定条件下，作为样品测量的tk与实际结构状态没有直接联系，因此不能说明用该材料制造的所有部件必须在该温度下脆断。2，下落链球测试，下落链球测试断裂分析图表，3，冲击韧性和冷却脆性转变温度的影响因素，材料因素化学成分粒子尺寸微观组织外部因素样本尺寸和几何载荷速度，1，化学成分，1)碳含量的影响，2)合金元素，2，晶粒尺寸晶粒细化，3，显微组织，组织结构：在给定强度下，钢的冷脆性转变温度取决于转化产物。对于钢的各种组织，珠光体具有最高的脆化温度，根据脆化温度从高到低依次为珠光体、上贝氏体、铁素体、下贝氏体、回火马氏体。第二相，4，试样尺寸和形状，试样尺寸增加时应力状态变硬，脆性增大，脆性提高。5，负载速