Page 29 - 理化检验-物理分册2023年第十期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202310003
混合型断口金属材料韧脆转变温度评价的
仪器化冲击试验
许鹤君, 梅 坛
( 上海材料研究所有限公司 检测中心, 上海 200437 )
摘 要: 利用典型断口材料34CrNiMo6合金钢进行仪器化冲击试验, 总结出断口金属材料韧脆
转变温度评价的仪器化冲击试验方法, 所得结果与通过温度 - 能量、 温度 - 侧膨胀值评价方式得到的
韧脆转变温度基本保持一致。结果表明: 仪器化冲击试验方法更稳定可靠, 且仪器化冲击试验方法
可以用于无法直接目视观察评价的混合型断口材料的韧脆转变温度评价中。
关键词: 仪器化冲击; 韧脆转变温度; 金属材料; 混合型断口; 力 - 位移特征曲线
中图分类号: TG115.5 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 10-0013-06
Instrumentedim p acttestforductile-brittletransitiontem p erature
evaluationofmixedfracturemetalmaterials
XUHe j un , MEITan
( Testin gCenter , Shan g haiResearchInstituteofMaterialsCo. , Ltd. , Shan g hai200437 , China )
Abstract : Theinstrumentedim p acttestwascarriedoutb yusin gthet yp icalfracturematerial34CrNiMo6
allo y steel , andtheinstrumentedim p acttestmethodforevaluatin gtheductile-brittletransitiontem p eratureof
fracturemetalmaterialswassummarized.Theresultswerebasicall yconsistentwiththeductile-brittletransition
tem p eratureobtainedb ythetem p erature-ener gyandtem p erature-sideex p ansionvalueevaluation methods.The
resultsshowthattheinstrumentedim p acttestmethodwasmorestableandreliable , andtheinstrumentedim p act
testmethodcouldbeusedtoevaluatetheductile-brittletransitiontem p eratureofmixedfracturematerialsthat
couldn ’ tbedirectl y evaluatedb y visualobservation.
Ke y words : instrumentalim p act ; ductile-brittletransitiontem p erature ; metalmaterial ; mixedfracture ; force-
dis p lacementcharacteristiccurve
金属材料的韧脆转变温度( DBTT ) 一直是材料 剪切断面率的方法测得其具体转变温度, 典型的代
性能测试研究的重点, 其可以相对准确地反映出材 表材料有 SAE4340 、 SAE4140 等。随着航空、 汽
料在不同温度下的断裂形式, 从而可对一些工件在 车、 船舶领域技术的不断发展, 材料牌号的多样性及
低温工作环境下的服役能力和事故风险作出预判。 不同制备工艺的差异性使传统、 单一的测试方法无
目前, 评价金属材料韧脆转变温度的方法为依靠一 法满足各类材料的韧脆转变温度的测定, 尤其是断
次性破断试验所得到的吸收能量、 剪切断面率、 侧膨 口呈混合形态的金属材料。而仪器化冲击试验没有
胀值等数据, 获取随试验温度变化的曲线, 再找出韧 局限性, 可利用高速应力 - 应变数据生成的一系列曲
脆过渡区域特征点。对于非典型断口( 如分层、 不规 线来区分材料的韧性、 脆性破坏, 定量分解裂纹形成
则脆性区域) 材料的剪切断面率只能用估算的方法 能及裂纹扩展能, 为材料韧脆转变温度的评价提供
得出, 特别是对于断口呈混合形貌的材料, 就无法用 了一种新的方法。通过力 - 位移特征曲线中的面积
积分可获取能量特征值, 由公式可计算得到相应的
收稿日期: 2023-07-31
剪切断面率, 从而较好地解决非典型断口材料无法
作者简介: 许鹤君( 1987- ), 男, 硕士, 高级工程师, 主要从事金
通过剪切断面率获取其韧脆转变特性的问题, 避免
属材料力学性能测试工作, sctxuhe j un@163.com
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