什么是冲击韧性?

Question

如题所述

Answer 1

冲击韧性，通常通过工程上的一种次摆锤冲击弯曲试验来评估材料抵抗冲击载荷的能力。这个测试测量的是试样在承受冲击载荷后折断所消耗的冲击功，即Ak，单位为焦耳(J)。冲击韧度ak的计算公式是Ak除以试样缺口处的截面积F，以kJ/m²或J/cm²为单位，它反映了材料在冲击载荷下抵抗变形和断裂的能力。材料的韧性越好，ak值越高；反之，ak值低的材料通常被认为是脆性材料。

冲击韧度值受多种因素影响，如材料的内部结构缺陷（如夹杂物、偏析、气泡和内部裂纹）、显微组织变化（如钢的回火脆性或晶粒粗化）等，这些都会导致ak值下降。试样缺口的形状和尺寸也会影响冲击韧度，如缺口越深、应力集中越大，材料的脆性倾向就越高，冲击功减小。因此，不同类型的试样和尺寸其ak值的比较需要谨慎，不能直接进行。

另一个关键点是温度对冲击韧度的影响。随着温度降低，材料的冲击韧度ak值会减小，当降至某一特定温度范围（称为韧脆转变温度Tk）时，ak值急剧下降，这被称为冷脆现象。冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料在不同条件下的脆性风险，为材料选择和应用提供重要依据。