|
|
发表于 2017-7-14 13:23:51
|
显示全部楼层
采用液氮为冷却剂, 以无水乙醇为冷却介质。液氮和无水乙醇的适当调和达到所要求的试验。温度。测温使用低温酒精温度计。试样在冷却介质中保温15min。本试验分7 个试验温度。室温和零度不取过冷度, - 16 ℃和- 32 ℃取过冷度为2 ℃; - 48 ℃、- 64 ℃、- 80 ℃取过冷度为3 ℃。在JB-30A 型冲击试验机上进行系列冲击试验。每个试验温度用3 个冲击试样, 每次冲击,从低温槽中取出试样到冲断用时均不超过3s。 1.3 试验结果及分析 % m! h+ m+ }, C
从室温开始, 选了7 个试验温度。所测试样的冲击功、冲击韧性值以及与之对应的试验温度、缺口处的截面积值见表。           各试验温度下的冲击功、冲击韧性值对照表 试样编号 + l* m/ G- G7 s; n
试验温度/ ℃ 
; R* `, g4 u C7 W' K缺口处截面积/ cm2 冲击功/ J 
( l- A+ S0 @, P% D冲击韧性/ ( J·cm - 2)   
+ [- [6 F) { s7 _17 18 0. 85 72. 81 85. 66 1 0 0. 866 63. 70 73. 56  
4 F' z. F, a4 C) t5 d/ `9 s& N- \, r8 - 16  0. 85 51. 25 60. 29  
$ Q1 d) i ?7 q21 - 32 0. 85 40. 18 47. 27  
! U; ?; Z/ J' [13 - 48 0. 85 31. 16 36. 66   Q9 ~% E7 ] @$ l: E# @
2 - 64 0. 85 20. 09 23. 52 1 V2 F; R$ r F( \% N9 K
20 
, w( J/ A8 m* S* d5 _* w0 p- 80 / z- G! j/ f7 u
0. 84 
$ ~ \8 t1 z8 R16. 66 
1 x3 J. D4 y% M19. 83  ( F; v- {# N% q& v5 a7 u& m& P; A
从室温开始,随着试验温度的下降, 断口形貌发生变化，表面无金属光泽的纤维状断口面积不断减少, 而位于中心, 齐平的、有金属光泽的结晶状断口面积不断增大。由实验数据可得，钢的冲击韧性随温度降低显著减小。所以钢的脆性增加。用能量法测其韧脆转变温度为 -48 ℃。 9 A2 y" Y2 x2 u! g* ]
在处于韧性状态的材料中,裂纹的扩展必须有外力做功,如果外力停止做功,裂纹也就停止扩展。在处于脆性状态的材料中,裂纹的扩展几乎不需要外力做功,仅在裂纹起裂时,从拉应力场中释放出的弹性能可驱动裂纹极为迅速的扩展。 
- W) v" A) B$ O- ~, {8 t6 ]0 E3 @4 v5 W" `0 C
! O5 m0 p3 k# a1 a* z4 x
9 ?3 K0 q* X" }9 r6 w D8 o3 |) n
var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120; N6 H! g4 K# @8 [: W9 u
/ w: |3 I) ~; i* j$ e
1 t! O$ \+ W( j% S7 q% a# y# d* b, E& p" s5 b
" \0 u4 M" b+ p
( a' B2 @$ Q$ Z( N/ j9 q
% J' ]) R" T, e2 O+ Q
: e" M! s4 c, F/ w2 Y ! X3 h$ @( p3 q3 ?% w: E
            20钢冲击韧性与实验温度的关系曲线 2.力学性能测试 
0 R8 T8 i4 h2 @4 @" e4 h    试件用20钢做成标准的拉伸试样，分别在0℃，-20℃，-40，-60℃等温度下分别测其各种力学性能 2.1  屈服强度和极限强度 8 q4 X! B Q$ i6 L8 H% G+ c$ n6 _
钢材的屈服强度 和极限强度随温度的降低而提高,而且屈服强度的增大速度比极限强度 要快, 理论上, 钢材的断裂强度不随温度的变化而变化。 2.2  弹性模量E * E9 }# s, e, X- X
在一定范围内, 钢材的弹性模量按指数规律单调变化,随着温度的降低, 钢材的弹性模量增大。但是对于常用的结构钢材, 从常温至- 50 ℃的范围内,弹性模量的变化很小, 只有20N/ mm2 左右, 对于实际结构的受力影响很小。 2.3  伸长率和截面收缩率 + i) j# l" v' R7 V: z) g; U
钢材的塑性通过伸长率 和断裂截面收缩率 两个指标反映出来, 这两个指标都可以在单轴拉伸试验中获得。随着温度的降低, 钢材的塑性下降。 除温度外，其他影响低温脆性的因素 1.材料性质 
8 I5 P M- v3 G8 S5 v, E& O; {为提供钢结构构件较高的工作可靠度,除钢的强度保证外, 还应有较好的其他工作和工艺技术指标, 如焊接性能、抗脆性能和疲劳性能极限塑性和抗裂纹扩展性能等。材质对脆性破坏的影响, 主要体现在钢材本身的塑性和韧性, 而它们又取决于钢的化学组成晶体结构以及冶炼方法。研究表明, 低合金钢的抗冷脆性能比低碳钢高。 |
|
