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鋼材沖擊韌性是材料在斷裂前單位體積所吸收的總能量。包括彈性和非彈性,反應(yīng)了鋼材的塑性變形能力。(沖擊韌性是抵抗沖擊荷載的能力,鋼材強度越高,韌性越低,則脆性越大。)
鋼材的疲勞是微觀裂紋在連續(xù)重復(fù)荷載的作用下不斷擴展直至斷裂的脆性破壞。(鋼材的疲勞強度主要取決于構(gòu)造狀況(應(yīng)力集中程度和殘余應(yīng)力),作用的應(yīng)力幅以及反復(fù)荷載的循環(huán)次數(shù),而與鋼材的靜力強度無關(guān)。)
(1) 化學(xué)成分(碳、硫和磷、氧和氮、硅和錳、釩和鈦、銅各自的影響在p19);(2)冶金缺陷【鋼材常見的冶金缺陷包括偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋及分層等?!?/p>
(3)鋼材的硬化
時效硬化(老化):在高溫時熔于鐵中少量的氮和碳,隨著時間的增長逐漸從固熔體中析出,生成氮化物和碳化物,散存在鐵素體晶粒的滑動面上對晶粒的塑性滑動起到遏制作用,從而使鋼材的強度提高,塑性韌性下降。
冷作硬化(應(yīng)變硬化):在冷加工時,使鋼材產(chǎn)生較大的塑性變形的情況下,卸載后再加載,鋼材的屈服點提高,塑性韌性降低的現(xiàn)象稱為冷作硬化。
應(yīng)變時效硬化:在鋼材已產(chǎn)生一定的塑性變形后,隨著時間的增長,N和C更容易析出,從而使已經(jīng)冷作硬化的鋼材,又發(fā)生時效硬化現(xiàn)象,稱為應(yīng)變時效硬化。
(4)溫度影響:總的趨勢是溫度升高,鋼材強度降低,應(yīng)變增大;反之,溫度下降,鋼材強度會略有增加,同時鋼材會因塑性和韌性降低而變脆。(具體見p20,注意藍脆)
(5)應(yīng)力集中:應(yīng)力高峰區(qū)局部存在同號的雙向或三向應(yīng)力,鋼材變硬變脆;應(yīng)力集中系數(shù)越大,鋼材變脆的傾向越嚴(yán)重。(應(yīng)力集中系數(shù):高峰區(qū)最大應(yīng)力與平均應(yīng)力的比值
(6)反復(fù)荷載作用:結(jié)構(gòu)的抗力和性能發(fā)生嚴(yán)重變化,甚至疲勞破壞。