|
|
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 
4 X2 Z" ~" { ^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 6 z( [* ~6 Z6 [
试验温度/ ℃ 
9 c' V" \ a4 d/ ^+ o缺口处截面积/ cm2 冲击功/ J 1 x5 o0 W; f' Z* e: M
冲击韧性/ ( J·cm - 2)   
4 y! I9 f# a- U$ @0 b1 h2 t" V17 18 0. 85 72. 81 85. 66 1 0 0. 866 63. 70 73. 56  - F6 Z {% ~# |3 g$ e" T
8 - 16  0. 85 51. 25 60. 29  " F- i1 \+ J! H9 F4 I: Q
21 - 32 0. 85 40. 18 47. 27  
/ x" c# X. I, F$ T$ k13 - 48 0. 85 31. 16 36. 66  
7 M; _7 }6 Y# B) C9 t! s* T/ m2 - 64 0. 85 20. 09 23. 52 
9 Y0 g$ _- ~6 a9 Z8 J8 ~20 + q- h' u) T' Y* T3 ~, c
- 80 
: d$ X# ~! D$ Q+ y" ], B. w0 a0. 84 
$ H1 m1 l6 }3 M2 F: z16. 66 # k* X6 L. Y7 t1 O; z# g2 J
19. 83  * C# A: y. [ J1 D) w6 g0 O$ @
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 ℃。  g! r3 ?& n* |5 j4 _, U7 h# x
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。 ) m$ y. d; e$ `! U+ j/ p, v+ @
6 i2 \7 \$ r3 M; D" g7 Y8 j( B0 x/ _- A! P% w$ |2 J, O/ d
/ y3 [: i1 B% a% r
$ C/ A8 n: A% f8 s! t; X. s: W
var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120;
; o X# r4 j# q( c0 l
; ]* Q" E0 `/ x' [4 D1 Q( V$ m+ Y3 ]! p7 `& q
/ ]) g( ^( v# ~& r( D
) `& D6 k9 }3 q# O# o% R
" H. E" I p V8 a$ G5 p6 v @& N- K
. L: Q! S1 ]8 t5 v' H4 ~+ N4 F2 G$ x2 U3 I
 8 A) A2 S- `8 ~ s" L
            20钢冲击韧性与实验温度的关系曲线 2.力学性能测试 
6 N) k/ M9 z6 u: t    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 o. U5 t2 s1 m6 ]1 w8 A4 S9 _& c1 P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 . ]4 l$ E; K' B, b6 {8 i
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 
6 w1 r: @' l: H0 \ d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 
1 N) Z5 x$ c- R. h% p2 {1 h ^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。 |
|
