合聚咖

合聚咖

钢材承受动力荷载作用时

admin

当钢材承受动力荷载作用时,其抵抗脆性破坏的能力通常用冲击韧性指数来衡量。这种能力与钢材的实际应用场景密切相关。钢材种类繁多,根据断面形状的不同,一般可以分为型材、板材、管材和金属制品等四大类。钢材是通过钢锭、钢坯或钢材的压力加工制成的,具有特定形状、尺寸和性能的材料。大部分钢材的加工都是通过压力加工实现的,使钢材(如钢坯、锭等)产生塑性变形。根据加工温度的不同,钢材加工可以分为冷加工和热加工两种。

冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向,它是反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力的指标。冲击韧度值(ak)和冲击功(Ak)通常用来表示冲击韧度,它们的单位分别为J/cm2和J(焦耳)。在工程实践中,常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷下试样消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。通过将试样缺口处的截面积F去除Ak,可以得到材料的冲击韧度(冲击值)指标ak,即ak=Ak/F,其单位为kJ/m2或J/cm2。因此,冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小反映了材料的韧性好坏。一般而言,ak值低的材料被称为脆性材料,而ak值高的材料则被称为韧性材料。ak值取决于材料及其状态,同时与试样的形状、尺寸有很大关系。ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化非常敏感,如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会导致ak值明显降低;对于同一材料的试样,缺口越深、越尖锐,缺口处应力集中程度越大,越容易变形和断裂,冲击功越小,材料表现出来的脆性越高。因此,不同类型和尺寸的试样的ak或Ak值不能直接比较。材料的ak值随温度的降低而减小,且在某一温度范围内,ak值发生急剧降低,这种现象称为冷脆,此温度范围称为“韧脆转变温度(Tk)”。

钢材的韧性指的是其在冲击力的作用下抵抗断裂的能力。简单的理解是:容易被敲断的钢材韧性差;不容易被敲断的钢材韧性好。硬度则是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。韧性和硬度虽然不是同一个概念,但它们之间有紧密的联系。韧性好的材料在断裂前能吸收更多的能量并进行塑性变形,而硬度高的材料则更难被压入。提高钢材的韧性通常通过热处理来实现,如淬火处理可以提高钢材的强度和硬度,而回火处理则可以提高钢的韧性和抗冲击值。不同的钢材型号需要采用相应的热处理方法来提高其韧性和硬度。