超高强结构钢AF1410的断裂韧度试验研究.pdfVIP

·12 · 材 　料 　开 　发 　与 　应 　用 2008年 10月 　 文章编号 :(2008) 超高强结构钢 AF14 10 的断裂韧度试验研究 张亚军 ,王嘉敏 ,张欣耀 ,梁健 ,查小琴 (中国船舶重工集团公司第七二五研究所 ,河南 洛阳　47 1039) 摘 　要 :平面应变断裂韧度是材料进行损伤容限设计时用到的重要力学性能指标 , 因此如何通过试验手段获 得该指标显得格外重要 。本文对超高强结构钢 A F14 10 进行了平面应变断裂韧度和延性断裂韧度的试验研 究 ,结果表明: 由于该材料的断裂韧度值较高 ,使得确保处于平面应变状态的试样尺寸过大 ,难以在普通低吨 位的试验机上完成 ,而选用合适的试样尺寸 ,通过延性断裂韧度试验和相关的公式计算 ,则可以间接地获得超 高强结构钢材料的有效平面应变断裂韧度值 。 关键词 :超高强结构钢 A F14 10;平面应变断裂韧度试验 ;延性断裂韧度试验 ;试样尺寸 中图分类号 : TG 142. 4 1　　文献标识码 : A 　　超高强结构钢 A F14 10 是一种不仅具有高的 硬度和强度 、而且具有较高断裂韧度的新型航空 2　试样最小尺寸的确定 材料 。该钢在屈服强度不小于 1482 M Pa 条件 下 ,断裂韧度高达 143 M Pa · m ,是一种可能用 根据 GB / T4 164 - 1984 《金属材料平面应变 于损伤容限设计和可能代替钛合金的超高强度 断裂韧度 KIC试验方法 》中有关试样尺寸的确定 钢 [ 1 ] 。然而 ,对于这种具有较高断裂韧度的新型 方法 , 当估计不 出材料 的 KIC 值 时 , 可 以根据 钢种 ,确保处于平面应变状态时要求的试样尺寸 Rp0. 2 / E 值来选择试样尺寸 。试验材料的 Rp0. 2 / E ( ) 过大 ,难以在普通低吨位的试验机上通过试验手 值为 0. 00796 弹性模量 E 取 206000 M Pa ,依据 段直接获得断裂韧度值 ,本文结合这种现状 ,对 上述试验方法中列出的 Rp0. 2 / E 值的大小与试样 该钢种进行了平面应变断裂韧度和延性断裂韧 最小尺寸推荐值的关系可知 ,试样的最小厚度 B 度试验研究 , 以获得该钢种有效的平面应变断裂 推荐值为不小于 25 mm 。 韧度值 ,为损伤容限设计应用提供依据 。 另外 ,根据有关文献 [ 1, 2 ～4 ] 中的介绍 ,通过不 同条件处理的 A F 14 10 钢的平面应变断裂韧度 1　试验材料 KIC可达 143 ～187 M Pa · m , 取该值范围的上 ( ) 限 ,根据公式 1 试验材料为 A F14 10 钢 ,直径为 85 mm 的棒 K B ≥2. 5 〔q 〕 ( 1) 材 ,热处理制度为 860 ℃