韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定

1、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定金屬韌脆轉(zhuǎn)變溫度tk是通過系列沖擊試驗測定的。所謂系列沖擊試驗就是 對同一種材料的沖擊試樣，在一系列不同溫度下進行沖擊試驗，得到不同溫度下 的沖擊吸收功，從而繪制出沖擊吸收功或脆性斷面率隨溫度而變化的曲線，見圖 12-1。試驗時，一般使用標準夏比V型缺口沖擊試樣。圖12-1韌脆轉(zhuǎn)變曲線示意圖由圖12-1可以確定出材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。常 用的方法有:斷口形貌法由于溫度下降時，試樣斷口上結(jié)晶區(qū)面積增大，纖維區(qū)面積 減小，根據(jù)兩者相對面積的變化，可確定韌脆轉(zhuǎn)變溫度。通常在脆性斷面率-溫 度曲線中規(guī)定脆性斷面率(n)所對應(yīng)的溫度即為韌脆轉(zhuǎn)變溫度tk，用FATT

2、n表示。 例如脆性斷面率為50%所對應(yīng)的溫度記為FAT.。典型的沖擊試樣斷口形貌包括纖維區(qū)、晶狀區(qū)和剪切唇三部分，測量時剪切 唇按纖維區(qū)處理。沖擊試樣斷口的晶狀斷面率或纖維斷面率可采用如下方法測定:對比法。將沖擊試樣斷口與沖擊試樣斷口纖維斷面率示意圖比較，見圖 12-2，估計出纖維斷面率，然后計算脆性斷面率。游標卡尺測量法。按斷口上晶狀區(qū)的形狀若能分為矩形、梯形時，見圖 12-3。用游標卡尺測量試樣斷口相應(yīng)尺寸，由表3-4-2查得纖維斷面率后計算脆性斷面率。放大測量法。把沖擊試樣斷口拍成放大照片，用求積儀測量晶狀區(qū)面積， 也可用低倍顯微鏡等光學(xué)儀器測量晶狀區(qū)面積?？ㄆ瑴y量法。用透明塑料薄膜制成

3、方孔卡片或網(wǎng)格卡片，測量晶狀區(qū)面 積。根據(jù)晶狀區(qū)面積，用下式計算沖擊試樣斷口的脆性斷面率a)矩形，測a、b值b)梯形，測a、a和b, a=1/2(a +a )1212CA= xlOO% (3-4-6)式中Ac斷口中晶狀區(qū)面積(mm2);A0原始橫截面積(mm2);CA脆性(晶狀)斷面率。能量準則法 能量準則法是以沖擊吸收功降低到某一規(guī)定數(shù)值時所對應(yīng) 的溫度作為韌脆轉(zhuǎn)變溫度。圖3-4-10中的沖擊吸收功-溫度曲線上有兩個平臺， 即上平臺和下平臺。兩個平臺對應(yīng)的沖擊能量分別稱為高階能和低階能。用能量 準則法定義韌脆轉(zhuǎn)變溫度一般有三種方法：一種是將高階能開始降低的溫度定為 韌脆轉(zhuǎn)變溫度記為FTP。當(dāng)

4、溫度高于FTP時，試樣斷口為100%纖維狀斷口；另一 種是將低階能開始上升的溫度定義為韌脆轉(zhuǎn)變溫度記為NDT，稱為零塑性或無塑 性轉(zhuǎn)變溫度。在NDT以下，試樣斷裂前沒有塑性變形發(fā)生，斷口呈100%結(jié)晶狀; 第三種是對沖擊吸收功-溫度曲線上平臺與下平臺區(qū)間規(guī)定百分數(shù)(n)所對應(yīng)的 溫度定義為韌脆轉(zhuǎn)變溫度，記為ETTn。例如，沖擊吸收功上下平臺區(qū)間50%所對 應(yīng)的溫度記為ett50。此外。能量準則法還有一種是以AkV=20.3Nm(15叭磅)對應(yīng)的溫度作為韌 脆轉(zhuǎn)變溫度，記為V15Tt。V15Tt適用于低強度船用鋼板。側(cè)向膨脹法 側(cè)膨脹值-溫度曲線上平臺與下平臺區(qū)間某規(guī)定側(cè)膨脹值所 對應(yīng)的溫度定義為韌脆轉(zhuǎn)變溫度記為LETT。當(dāng)用側(cè)膨脹值確定韌脆轉(zhuǎn)變溫度時，應(yīng)準確地測量斷口的側(cè)膨脹值。常用的 方法有側(cè)膨脹儀測量法、投影儀測量法和游標卡尺測量法。側(cè)膨脹值的測量見圖12-4。詳細的測量方法見GB/T 127781991金屬夏比沖擊斷口測定方法。應(yīng)當(dāng)指出，用標準沖擊試樣測定的韌脆轉(zhuǎn)變溫度與實際構(gòu)件是有差距的。構(gòu) 件形狀、尺寸及加載情況對其韌脆轉(zhuǎn)變溫度都有影響。