第17讲断裂影响因素及现象分析课件.pptx
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- 关 键 词:
- 17 断裂 影响 因素 现象 分析 课件
- 资源描述:
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1、2022-6-81 金属的断裂主要内容Main Content 断裂的基本类型及物理本质 影响断裂类型的因素 塑性加工中的断裂现象分析2022-6-82影响断裂类型的因素影响断裂类型的因素 塑性与脆性(材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质)并非金属固定不变的特性,象金属钨,虽在室温下呈现脆性,但在较高的温度下却具有塑性。在拉伸时为脆性的金属,在高静水压下却呈现塑性。在室温下拉伸为塑性的金属,在出现缺口、低温、高变形速度时却可能变得很脆。所以,金属是韧性断裂还是脆性断裂,取决于各种内在因素和外在条件。因此,对塑性加工来说,很有必要了解塑性脆性转变条件,尽可能防止脆性
2、,向有利于塑性提高方面转化。2022-6-83影响塑性脆性转变的主要因素影响塑性脆性转变的主要因素 变形温度变形温度 变形速度变形速度 应力状态应力状态 组织结构组织结构 2022-6-84 变形温度变形温度 大多数金属材料的变形中有一个重要的现象:随着大多数金属材料的变形中有一个重要的现象:随着变形温度的改变都有一个从韧性断裂到脆性断裂的变形温度的改变都有一个从韧性断裂到脆性断裂的转变温度,称此温度为脆性转变温度,常以转变温度,称此温度为脆性转变温度,常以Tc来表来表示。示。在此温度以上是韧性断裂,在此温度以下是脆在此温度以上是韧性断裂,在此温度以下是脆性断裂。性断裂。 对一定材料来说,脆性
3、转变温度越高,表征该材料对一定材料来说,脆性转变温度越高,表征该材料脆性趋势愈大。脆性趋势愈大。 2022-6-85 如果变形温度不变,改变其他参数,如晶粒度,变形速度,如果变形温度不变,改变其他参数,如晶粒度,变形速度,应力状态等,同样也会出现塑性脆性转变现象。应力状态等,同样也会出现塑性脆性转变现象。 对这种现象的解释,可以认为断裂应力对这种现象的解释,可以认为断裂应力s sf对温度不够敏感,对温度不够敏感,热激活对脆性裂纹的传播不起多大作用,但屈服强度热激活对脆性裂纹的传播不起多大作用,但屈服强度s ss却随却随温度变化很大,温度越低,温度变化很大,温度越低,s ss越高。将越高。将s
4、ss与与s sf对温度作图,对温度作图,则两条曲线的交点所对应的温度就是则两条曲线的交点所对应的温度就是Tc。当。当T Tc时,时, s sf s ss ,此时材料要经过一段塑性变形后才能断裂,故表现,此时材料要经过一段塑性变形后才能断裂,故表现为韧性断裂;在为韧性断裂;在T Tc 时,时, s sf s ss ,此时材料未来得及塑,此时材料未来得及塑性变形就已经发生断裂,则表现为脆性断裂。性变形就已经发生断裂,则表现为脆性断裂。2022-6-86s sf 和和 s ss与温度的关系与温度的关系2022-6-87 变形速度变形速度 变形速度的影响与变形温度类同,由于变形速度的变形速度的影响与变
5、形温度类同,由于变形速度的提高,塑性变形来不及进行而使提高,塑性变形来不及进行而使s ss增高,但变形速增高,但变形速度对断裂抗力度对断裂抗力s sf影响不大。所以在一定的条件下,影响不大。所以在一定的条件下,就可以得到一个临介变形速度就可以得到一个临介变形速度e ec,高于此值便产生,高于此值便产生脆性断裂。变形速度的提高相当于变形温度降低的脆性断裂。变形速度的提高相当于变形温度降低的效果。效果。 2022-6-88 应力状态应力状态 应力状态对塑性脆性转变的影响,可采用不同深应力状态对塑性脆性转变的影响,可采用不同深度缺口的拉伸试样来进行。缺口越深越尖锐三向拉度缺口的拉伸试样来进行。缺口越
6、深越尖锐三向拉应力状态越强。试验表明,拉应力状态越强,材料应力状态越强。试验表明,拉应力状态越强,材料的脆性转变温度越高,脆性趋势越大。的脆性转变温度越高,脆性趋势越大。2022-6-89 切口的试样比无缺口试样的脆性转变温度有切口的试样比无缺口试样的脆性转变温度有明显提高。冲击弯曲由于变形速度极快引起明显提高。冲击弯曲由于变形速度极快引起s ss提高,所以与静弯曲相比脆性转变温度也明提高,所以与静弯曲相比脆性转变温度也明显提高。显提高。 由此可见,金属材料变形时的拉应力状态越强,由此可见,金属材料变形时的拉应力状态越强,变形速度越高,材料的脆化倾向越大。变形速度越高,材料的脆化倾向越大。20
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