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衝擊功
鎖定
衝擊功是衡量材料韌性的一個指標,是材料在衝擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力,常以標準試樣的衝擊功KV2表示。工程上常用一次
擺錘衝擊彎曲試驗來測定材料抵抗
衝擊載荷的能力,即測定衝擊載荷試樣被折斷而消耗的衝擊功
Ak,單位為
焦耳(
J)。
- 中文名
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衝擊功
- 外文名
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Impact energy
- 學 科
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材料工程
- 領 域
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工程技術
衝擊功衝擊韌性
而用試樣缺口處的截面積
F去除
Ak,可得到材料的
衝擊韌度(
衝擊值)指標,即
ak=Ak/F,其單位為
kJ/m2或
J/cm2。
1kgf·m/cm2=9.8J/cm2
因此,衝擊韌度
ak表示材料在
衝擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。
一般把
ak值低的材料稱為
脆性材料,
ak值高的材料稱為韌性材料。
ak值取決於材料及其狀態,同時與試樣的形狀、尺寸有很大關係。
ak值對材料的內部結構缺陷、
顯微組織的變化很敏感,如夾雜物、
偏析、氣泡、內部裂紋、鋼的
回火脆性、
晶粒粗化等都會使ak值明顯降低;同種材料的試樣,缺口越深、越尖鋭,缺口處
應力集中程度越大,越容易變形和斷裂,衝擊功越小,材料表現出來的
脆性越高。因此不同類型和尺寸的試樣,其
ak或
Ak值不能直接比較。
材料的
ak值隨温度的降低而減小,且在某一温度範圍內,
ak值發生急劇降低,這種現象稱為
冷脆,此温度範圍稱為“
韌脆轉變温度(
Tk)”。
衝擊韌度指標的實際意義在於揭示材料的變脆傾向
[1]
。
衝擊功
衝擊功吸收功
具有一定尺寸和形狀的金屬試樣,在
衝擊負荷作用下折斷時所吸收的功。單位為
焦耳(J)或kgf·m。
雖然
衝擊吸收功不能真正代表材料的韌脆程度,但是由於他們對材料內部組織變化十分敏感,而且衝擊彎曲試驗方法簡單易行,所以仍被廣泛採用。對於衝擊
彎曲試驗,其用途主要有:
1、控制原材料的冶金質量和
熱加工後的產品質量,即將
Ak值作為質量控制指標使用;
衝擊功應用
通過對硬度和衝擊功分析,可以看出原料灰鑄鐵的硬度和韌性都比較低,經過球化處理後硬度和韌性得到明顯提高,球化後的鑄鐵由於含有較多珠光體,硬度比鑄態的高,而韌性低於鑄態球鐵
[3]
。
- 參考資料
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1.
王元清, 奚望, 石永久. 鋼軌鋼材低温衝擊功的試驗研究[J]. 清華大學學報(自然科學版), 2007, 47(9):1414-1417.
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2.
譚文. 熱軋中厚板衝擊功的神經網絡預報模型[J]. 鋼鐵, 2007, 42(2):51-55.
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3.
殷琨, 菅志軍, 蔣榮慶, et al. 大沖擊功液動錘的研究及其應用[J]. 探礦工程(岩土鑽掘工程), 1996(4):8-10.