ASME标准材料硬度、疲劳PPT.ppt

硬度( hardness ) (一)布氏硬度HB(Brinell-hardness) 3.标注： (二)洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness ) 洛氏硬度值的表示： 70~85HRA 25~100HRB 20~70HRC (三)维氏硬度 HV ( diamond penetrator hardness ) 3.韧脆转变温度: 脆性转变温度 FATT50 金属材料的韧脆转变温度↓，材料的低温冲击韧性愈好。 冲击试验中的侧向膨胀量 ASTM E208 规定的一些技术条件 1.试样形状（其中一种见下页） 2.打击能量（按照材料屈服强度决定） 3.弯曲限度（由试样形状确定） 4.判断标准（一边或双边裂纹到边） 落锤试验试样 断裂韧度 1、低应力脆断 有些零件在工作应力远远低于屈服点时就会发生脆性断裂。这种现象称为低应力脆断。 2、疲劳极限σ-1: 表示金属材料在无数次交变载荷作 用而不破坏的最大应力。 疲劳试验的应力分析 1943年美国T-2油轮发生断裂 冲击韧度ak 就是试样缺口处单位截面积上所消耗的冲击吸收功。 AK a k = (J/cm2) S0 -40 -20 0 20 20 40 60 ak T(oc) T↓，ak急剧↓ 韧性→脆性 “侧向膨胀值——按照ASTM A370的技术要求”。 测微仪的读数也应得到认可，并应该预先注意以下事项： —— eL=（e—e1）mm 其中eL=侧向膨胀值； ——试样两个平分段的A和B面，必须处于精确的同一平面（P）中。 ——侧向膨胀值应取3次不同测量结果的平均值。 Pellini 落锤试验（TNDT温度的确定） 试样制备及试验条件应符合ASTM E208标准规定的要求。 在进行每组试验前应确保重锤是从正确的高度（在+10%到—0%的误差范围内） 自由坠落的。所用重锤的重量也是已知的。 采用P3型试样，其尺寸如图MC1230.1所示。 如果技术规范中规定的RTNDT≤0℃，则按表MC1230.1所列温度进行试验； 如果技术规范中规定的RTNDT≤16℃，则按表MC1230.2所列温度进行试验。 图4—37 落锤试验装置 1—底座；2—限位块，3—缺口；4—落锤；6—脆性焊道，6—试样 基准无延性转变温度的确定 RTNDT的温度应通过Pellini落锤试验和KV冲击试验两者确定。 试验温度应根据TNDT温度确定。 试验应按下列方法进行（关于KV试样）： a） 以3个试样为1组，其中每一个试样在给定的温度下同时满足下列要求， 则认为试验有效：——断裂吸收能量≥68J；——侧向膨胀值≥0.9mm。 b） 第一组试样冲击的温度为： TCV1=TNDT+33℃ 如果满足上述a）的条件，则： RTNDT=TNDT 如果结果不能满足上述a）的条件，则第二组试验按照下列c）的规定进行试验。 c） 如果进行第二组试验，第二组试样的试验温度规定如下： TCV2= TCV1+5℃ 如果满足上述a）的条件，则： RTNDT=TCV—33℃ d） 如果c）条规定温度下的试验，结果不能满足上述a）的条件，则另外一些 试验应在5℃的间隔温度下进行试验。直到求得满足上述a）的条件的温度TCV。 则认为： RTNDT=TCV—33℃ 式中：Y__裂纹的几何形状因子; σ__外加应力（N/mm2）； a__裂纹的半长（mm）； K1__ 强度因子（MPa·m1/2或MN·m-3/2）当K1达到临界值K1C时，零件内裂纹将发生失稳扩展而出现低应力脆性断裂，而K1＜K1C时，零件安全可靠。 K1=Yσa 2、应力场强度因子 当K1达到临界值K1C时，零件内裂纹将发生失稳扩展而出现低应力脆性断裂，而K1＜K1C时，零件安全可靠。 3、断裂韧度K1C 材料抵抗裂纹扩展的能力断裂韧度表示。 反应材料有裂纹存在时，抵抗脆性断裂的能力。 K1c可通过试验来测定，它是材料本身的特性，与材料成分、热处理及加工工艺等有关。 为安全设计提供了一个重要的力学性能指标 常见工程材料的断裂韧度K1C值（MN·m-3/2） 根据K1=Yσa ≥K1C的临界判据知： 为使零件不发生脆断，设计者可以控制三个参数：材料的断裂韧度K1C 、名义工作应力σ和零件内的裂纹长度a，它们之间的定量关系能直接用于设计计算，可以解决以下三方面的工程实际问题： 1）根据零件的实际