金屬材料系列沖擊實(shí)驗(yàn)與低溫脆性

1、金屬材料系列沖擊實(shí)驗(yàn)與低溫脆性金屬材料系列沖擊實(shí)驗(yàn)與低溫脆性陳國(guó)滔材科09540930366一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解材料韌性的特點(diǎn)及沖擊實(shí)驗(yàn)對(duì)材料韌性檢測(cè)的效果；2.通過(guò)測(cè)定低碳鋼、工業(yè)純鐵和T8鋼在不同溫度下的沖擊吸收功，觀察比較金屬韌脆轉(zhuǎn)變特性；3.學(xué)習(xí)低碳合金鋼韌脆轉(zhuǎn)化溫度的測(cè)定方法通過(guò)結(jié)合夏比沖擊實(shí)驗(yàn)歸納找出降低金屬韌性的致脆因素。二、二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1.1.金屬夏比沖擊實(shí)驗(yàn)原理金屬夏比沖擊實(shí)驗(yàn)原理夏比沖擊實(shí)驗(yàn)是將具

2、有規(guī)定形狀、尺寸和缺口類型的試樣，放在沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)的試樣支座上，使之處于簡(jiǎn)支梁狀態(tài)。然后用規(guī)定高度的擺錘對(duì)試樣進(jìn)行一次性打擊，實(shí)質(zhì)上就是通過(guò)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，測(cè)量試樣在這種沖擊下折斷時(shí)的沖擊吸收功。試樣的沖擊吸收功在實(shí)驗(yàn)中用擺錘沖擊前后的位能差測(cè)定如下所示：=?1=1=(1?cos)=2=(1?cos)A—擺錘起始位能A1—擺錘打擊試樣后的位能。如不考慮空氣阻力及摩擦力等能量損失，則沖斷試樣的吸收功為：=(cos?cos)F—擺錘的重力，N；

3、L—擺長(zhǎng)(擺軸至錘重心之間的距離)，mm；α—沖擊前擺錘揚(yáng)起的最大角度，弧度；β—沖擊后擺錘揚(yáng)起的最大角度，弧度。2.2.鋼鐵韌脆轉(zhuǎn)變溫度原理鋼鐵韌脆轉(zhuǎn)變溫度原理脆性斷裂是一種快速的斷裂，斷裂過(guò)程吸收能量很低，斷裂前及伴隨著斷裂過(guò)程都缺乏明顯的塑性變形。而對(duì)于bcc結(jié)構(gòu)的鋼鐵，在一個(gè)有限的溫度范越尖銳，值越小，材料表現(xiàn)的脆性越大；③工具顯微鏡（型號(hào)）；15④控溫及測(cè)溫儀器：加熱用電爐和保溫瓶溫度計(jì)；⑤介質(zhì)：酒精，水，液氮；⑥其他器材：鑷

4、子。四、四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備參數(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備參數(shù)1.1.鋼鐵鋼鐵：低碳鋼含碳量從0.10％至0.30%，工業(yè)純鐵含碳量在0.04%以下，T8屬于碳素工具鋼，含碳量＞0.7%2.2.實(shí)驗(yàn)沖擊機(jī)實(shí)驗(yàn)沖擊機(jī)，最大打擊能量分別為300J（10J）和15OJ(10J)兩檔，打擊瞬間擺錘的沖擊速度在5.0～5.5ms之間，這些均符合GBT2291994標(biāo)準(zhǔn)的要求。其他技術(shù)條件應(yīng)符合GB3808規(guī)定，并應(yīng)定期按JJG145檢定。3.3.測(cè)溫儀器測(cè)溫儀器，高溫沖擊

5、實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般采用熱電偶測(cè)溫，低溫沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般采用最小分度值不大于1℃的玻璃溫度計(jì)。測(cè)溫儀器(數(shù)字指示裝置或電位差計(jì))的誤差應(yīng)不超過(guò)0.1%。熱電偶參考端溫度應(yīng)保持恒定，偏差應(yīng)不超過(guò)0.5℃。4.4.介質(zhì)介質(zhì)：在高溫或低溫沖擊實(shí)驗(yàn)中，可使用各種方法加熱或冷卻試樣，實(shí)驗(yàn)用介質(zhì)應(yīng)安全、無(wú)毒，不腐蝕金屬。使用的介質(zhì)如下所示：實(shí)驗(yàn)溫度(℃)介質(zhì)200空氣加熱200一35高溫油10一0水冰0一70乙醇干冰70一150無(wú)水乙醇液氮使用液體介質(zhì)加熱