金属材料的冲击韧性受哪些因素影响?

如题所述

冲击韧性,一种衡量金属材料抵抗外来冲击负荷能力的关键参数,通常通过冲击韧性值(ak)和冲击功(Ak)来体现,它们的单位分别为J/cm²和J(焦耳)。冲击韧性测试,依据试验温度的不同,可分为常温、低温和高温冲击试验,或是根据试样缺口的形状,区分为V形和U形缺口冲击试验


冲击韧度ak,即材料在承受冲击载荷时保持形状不变并抵抗断裂的能力。ak值的大小直接反映了材料的韧性。一般来说,ak值较低的材料被认为是脆性材料,而ak值高的材料则表现出更好的韧性。材料的ak值受到其物理状态、内部结构以及试样形状和尺寸的显著影响,例如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、回火脆性以及晶粒粗化等因素都会导致ak值显著下降。


试样缺口的深度和尖锐程度对冲击韧性也有重要影响。越深、越尖锐的缺口会导致应力集中加剧,材料更容易变形和断裂,从而冲击功减小,表现出更高的脆性。因此,不同类型的试样和尺寸,其ak或Ak值的比较需要格外谨慎


值得注意的是,随着温度降低,材料的冲击韧性值会下降,特别是当降到某个特定温度范围,即韧脆转变温度(Tk)时,ak值急剧降低,这被称为冷脆现象。冲击韧度指标的实际价值在于揭示材料在不同条件下的变脆倾向,这对于材料的选择和应用具有重要意义。
扩展资料

表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性越好,则发生脆性断裂的可能性越小。韧性可在材料科学及冶金学上,韧性是指当承受应力时对折断的抵抗,其定义为材料在破裂前所能吸收的能量与体积的比值。

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