材料的低温脆性

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料的低温脆性　　金属材料系列冲击实验与低温脆性　　陈国滔材科　　一、实验目的　　1.了解材料韧性的特点及冲击实验对材料韧性检测的效果；　　2.通过测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功，观察比较　　金属韧脆转变特性；　　3.学习低碳合金钢韧脆转化温度的测定方法,通过结合夏比冲击实验归纳找　　出降低金属韧性的致脆因素。　　二、实验原理　　1.金属夏比冲击实验原理　　夏比冲击实验是将具有规定形状、尺寸和缺口类型的试

2、样，放在冲击实验机的试样支座上，使之处于简支梁状态。然后用规定高度的摆锤对试样进行一次性打击，实质上就是通过能量转换过程，测量试样在这种冲击下折断时的冲击吸收功。试样的冲击吸收功在实验中用摆锤冲击前后的位能差测定如下所示：　　A—摆锤起始位能;A1—摆锤打击试样后的位能。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　如不考虑空气阻力及摩擦力等能

3、量损失，则冲断试样的吸收功为：　　F—摆锤的重力，N；L—摆长(摆轴至锤重心之间的距离)，mm；　　α—冲击前摆锤扬起的最大角度，弧度；β—冲击后摆锤扬起的最大角度，弧度。　　2.钢铁韧脆转变温度原理　　脆性断裂是一种快速的断裂，断裂过程吸收能量很低，断裂前及伴随着断裂　　过程都缺乏明显的塑性变形。而对于bcc结构的钢铁，在一个有限的温度范围内，受到冲击载荷作用发生断裂时吸收的能量会发生很大的变化。这种现象就是韧脆转变。　　当足够高温时，钢铁一般是晶体结构，温度的上升会导致晶体键的断裂，而钢仍为较硬的固态，所以此时的钢铁变脆容易折断。　

4、　当足够低温时，脆性受临界解理应力和临界分切应力的影响，两者随着温度降低而升高，在某一温度两者相等，其对应温度就是Tc，这个温度就是韧脆转变温度。继续降温，屈服强度继续升高，大于断裂强度，所以低温下材料在没有塑性变形的条件下已经发生脆性断裂。材料的断裂强度受温度影响较小。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　当温度低于某一温度tk时，材

5、料由韧性状态转变为脆性状态，此时的温度为韧脆转变温度。　　3.韧脆转变温度确定原理　　实验通过改变实验温度，进行一系列冲击实验以确定材料从人性过渡到脆性的温度范围，称为“系列冲击实验”。韧脆转变温度就是Ak-T曲线上Ak值显著降低的温度。曲线冲击功明显变化的中间部分称为转化区，脆性区和塑性区各占50%时的温度称为韧脆转变温度。当断口上结晶或解理状脆性区达到50%时，相应的温度称为断口形貌转化温度。　　脆性断裂百分数的测量：在显微镜下观察断裂试样的断裂面，脆性断裂部分一般是白亮的梯形，通过测量计算可得出梯形的面积，按下式计算出脆性断裂百分

6、数：　　脆性断裂百分数?%?　　脆性区面积端口横截面积　　?100%　　。　　三、实验器材　　1、实验材料：低碳钢(Q235)、工业纯铁和T8钢。　　2、实验器材：①冲击实验机；　　②本实验中采用夏比试样，即截面为　　的方棒，一面中间有深目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　为的型缺口试样。冲击试样开缺口的目的是使缺口附近造成应力集中，

7、保　　证在缺口处破断。缺口的深度和尖锐程度对冲击吸收功影响显著。缺口越深、越尖锐，　　值越小，材料表现的脆性越大；　　）；　　③工具显微镜和15OJ(±10J)两档，打击瞬间摆锤的冲击速度在～/s之间，这些均符合GB/T229-1994标准的要求。其他技术条件应符合GB3808规定，并应定期按JJG145检定。　　3.测温仪器，高温冲击实验时，一般采用热电偶测温，低温冲击实验时，一般采用最小分度值不大于1℃的玻璃温度计。测温仪器(数字指示装置或电位差计)的误差应不超过±%。热电偶参考端温度应保持恒定，偏差应不超过±℃。　　4.介质：在高

8、温或低温冲击实验中，可使用各种方法加热或冷却试样，实验用介质应安全、无毒，不腐蚀金属。使用的介质如下所示：　　使用液体介质加热或冷却试样时，恒温槽应有足够容量和介质，并应有使介质温度均匀的装置。　　对于高温