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提高产品韧性:耐冲击性优化策略

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了表征金属材料在动载负荷条件下的机械强度,一般要研究材料的耐冲击性。动载负荷也是冲击负载,不仅有力的作用,而且还有作用时速度的问题,所以冲击载荷也是一个能量载荷。材料的耐冲击性一般用冲击值表示,记作ak,ak表示单位截面积上所消耗的功,是表征金属材料耐冲击性的宏观指标。一般情况下,冲断金属材料所消耗的功可分为三部分,即消耗于弹性变形的弹性功、消耗于塑性变形的塑性功,以及消耗于裂纹出现及断裂时撕裂功。

提高产品韧性:耐冲击性优化策略

为了表征金属材料在动载负荷条件下的机械强度,一般要研究材料的耐冲击性。动载负荷也是冲击负载,不仅有力的作用,而且还有作用时速度的问题,所以冲击载荷也是一个能量载荷。材料的耐冲击性一般用冲击值表示,记作akak表示单位截面积上所消耗的功,是表征金属材料耐冲击性的宏观指标。

如图2-18所示,在进行冲击值测定的冲击实验时,用重锤冲击试样,冲断试样所消耗的总功Ak除以试样缺口处的截面积F,其商值称即为冲击值:

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式中 Ak——冲断试样所消耗的总功,即金属材料断裂前所吸收的(冲击)能量:

Ak=QH0-H1

式中 Q——重锤的质量;(www.xing528.com)

H1H0——分别为重锤冲击前所处的高度和冲断试样后上升的高度。

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图2-18 冲击实验示意图

a)冲击试样 b)冲击实验

akAk值对材料一些缺陷很敏感,能很灵敏地反映出材料品质。宏观缺陷或显微组织方面的微小变化,会导致Akak值很大的变化。因而,在生产上它是检验冶炼、热加工、热处理工艺得到半成品或成品有效方法之一。一般情况下,冲断金属材料所消耗的功可分为三部分,即消耗于弹性变形的弹性功、消耗于塑性变形的塑性功,以及消耗于裂纹出现及断裂时撕裂功。对于不同的金属材料,Ak值相同,但消耗于这三部分的分配比却可能相差很大。

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