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《缺口沖擊韌性實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名:劉玲班級(jí):材料91學(xué)號(hào):09021004成績(jī):實(shí)驗(yàn)名稱缺口沖擊韌性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握常溫及低溫下金屬?zèng)_擊試驗(yàn)方法2.學(xué)會(huì)用能量法確定金屬冷脆能變溫度tk3.了解沖擊試驗(yàn)結(jié)構(gòu)、工作原理及正確使用方法實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.JBW-300示波沖擊試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)2.游標(biāo)卡尺一把3.U型缺口40Cr、20#鋼試樣各九個(gè)試樣示意圖試樣宏觀斷口示意圖(韌斷、脆斷)試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)裂紋形成能量、裂紋擴(kuò)展能量以及總沖擊能量,以及沖擊記錄的示波圖,得到:裂紋萌生功=裂紋形成能量;裂紋擴(kuò)展功=裂紋擴(kuò)展能量-裂紋
2、形成能量;裂紋撕裂功=總沖擊能量-裂紋擴(kuò)展能量;本實(shí)驗(yàn)采用能量準(zhǔn)則法測(cè)金屬的韌脆轉(zhuǎn)變溫度,是對(duì)沖擊吸收功—溫度曲線上平臺(tái)下平臺(tái)區(qū)間規(guī)定百分?jǐn)?shù)(η)所對(duì)應(yīng)的溫度定義為韌脆轉(zhuǎn)變溫度韌脆轉(zhuǎn)變溫度采用(AKUmax+AKUmin)/2計(jì)算將40Cr實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)匯總?cè)缦卤?表1溫度(℃)裂紋萌生功(J)裂紋擴(kuò)展功(J)總功(J)2050.234351.634970.030842.088544.249870.775629.905532.711655.997239.165740.244346.2756041.40
3、5042.870157.545633.690834.437160.299439.579340.742845.3348-3052.536954.562566.101033.982535.203940.385826.901729.567658.604014.270615.202938.43567.15007.663910.4566-6032.284433.766053.341422.037522.552466.894447.689948.044557.222227.224029.651766.2480-
4、9040.595942.923952.978821.501622.520042.5026將其試驗(yàn)數(shù)據(jù)求平均值后列于下表2表2溫度(℃)裂紋萌生功(J)裂紋擴(kuò)展功(J)裂紋撕裂功(J)總功(J)2040.351.8618.5660.77038.221.1315.0454.39-3033.971.4714.3642.80-6032.311.1927.4360.93-9030.051.6715.0247.74根據(jù)以上數(shù)據(jù)可做出40Cr的總功、萌生功、擴(kuò)展功、撕裂功與溫度的關(guān)系圖線圖1裂紋萌生功與溫度關(guān)系曲
5、線圖2裂紋擴(kuò)展功與溫度關(guān)系曲線圖3裂紋撕裂功功與溫度關(guān)系曲線圖4總吸收功與溫度關(guān)系曲線由圖4總功與溫度關(guān)系曲線可計(jì)算(AKUmax+AKUmin)/2=(60.77+46.74)/2=53.76J對(duì)應(yīng)圖4可知40Cr的韌脆轉(zhuǎn)變溫度約為-44℃將20#鋼實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)匯總?cè)缦卤?表1溫度(℃)裂紋萌生功(J)裂紋擴(kuò)展功(J)總功(J)2045.811246.281247.618244.003946.212166.385230.665632.432247.8142038.887839.175040.229
6、038.807839.076541.473637.498938.232840.709235.467035.816437.5830-306.64856.95899.35906.79217.11599.9274將其試驗(yàn)數(shù)據(jù)求平均值后列于下表2表2溫度(℃)裂紋萌生功(J)裂紋擴(kuò)展功(J)裂紋撕裂功(J)總功(J)2040.161.4812.353.94037.660.421.9240.00-306.720.322.69.64根據(jù)以上數(shù)據(jù)可做出20#鋼的總功、萌生功、擴(kuò)展功、撕裂功與溫度的關(guān)系圖線圖5裂紋
7、萌生功與溫度關(guān)系曲線圖6裂紋擴(kuò)展功與溫度關(guān)系曲線圖7裂紋撕裂功功與溫度關(guān)系曲線圖8總吸收功與溫度關(guān)系曲線由圖8總功與溫度關(guān)系曲線可知(AKUmax+AKUmin)/2=(53.94+9.64)/2=31.79J對(duì)應(yīng)圖8可知20#鋼的脆韌轉(zhuǎn)變溫度為-12.5℃思考題:1.缺口沖擊韌性試驗(yàn)?zāi)茉u(píng)定哪些材料的低溫脆性?哪些材料不能用此方法檢驗(yàn)和評(píng)定?這種試驗(yàn)方法本身在防止材料脆性斷裂方面有什么局限?答:能評(píng)定沖擊韌性對(duì)溫度很敏感的低、中強(qiáng)度的體心立方金屬如低碳鋼或低合金高強(qiáng)度鋼以及Be、Zn;不能評(píng)定不會(huì)發(fā)
8、生冷脆的面心立方金屬以及高強(qiáng)度鋼、鋁合金和鈦合金等對(duì)溫度不敏感的材料。塑性很好的材料以及表面十分光滑無(wú)裂紋的材料一般不能使用此方法。局限性表現(xiàn)在材料的沖擊韌性是定性的,無(wú)法用理論公式來(lái)確定,只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取,而且由于它對(duì)缺口、材料缺陷很敏感,故不能定量的研究。缺口沖擊試樣尺寸小,其幾何約束要比厚的實(shí)物構(gòu)件小,由于變形的幾何約束小帶來(lái)的脆化程度也相應(yīng)的小一些,故其測(cè)量的冷脆轉(zhuǎn)化溫度在一般情況下并不能代表實(shí)物構(gòu)件的脆化溫度,所確定的溫度總是偏低。2.20#鋼正火態(tài)用夏比