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第三章 冲击韧度：冲击载荷下，材料断裂前单位截面积吸收的能量（外力做的功） 冲击吸收功: 冲击载荷下，材料断裂前吸收的能量（外力做的功） 低温脆性： 温度低于某一温度时，材料由韧性状态变为脆性状态的现象。 韧脆转变温度：材料有韧性状态转变为脆性状态的温度。 韧性温度储备:材料使用温度和韧脆转变温度的差值。 AK：冲击吸收功 AKV(U)：V(U)型缺口试样的冲击吸收功 FATT50：结晶区占整个断口面积50%时的温度定义的韧脆转变温度 NDT, FTE, TFP 4 试说明低温脆性的物理本质及其影响因素 低温脆性的物理本质： 影响因素有：1)．晶体结构：BCC容易出现低温脆性2)．化学成分：固溶强化降低塑性（Mn, Ni） 3)．显微组织：①晶粒大小②金相组织 5 试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破坏的原因。 焊接容易在焊缝处形成粗大金相组织气孔、夹渣、未熔合、未焊透、错边、咬边等缺陷，增加裂纹敏感度，增加材料的脆性，容易发生脆性断裂（落锤试验试样）。 6 下列三组试验方法中，请举出每一组中哪种试验方法测得的冷脆温度较高？为什么？ 冷脆温度的高低与试验中试样受力方式有关，容易发生塑性变形的就能够提高冷脆温度。 （1）拉伸和扭转：静载荷下拉伸的软性状态系数大于弯曲大于扭转，因此拉伸和扭转比较时，在拉伸条件下的塑性比扭转低，因此扭转的冷脆温度高。 （2）缺口静弯曲和缺口冲击弯曲：应变速率增加可以提高材料的强度同时降低材料的塑性，因此应变速率的增加有增加材料脆性的倾向，缺口静弯曲的冷脆温度相对较高。 （3）光滑试样拉伸和缺口试样拉伸：缺口试样会导致材料的受力状态改变成两向或者三向，而多向拉伸的软性系数更小，因此缺口试样会使材料变脆的倾向，从而降低冷脆温度 7 试从宏观上和微观上解释为什么有些材料有明显的韧脆转变温度，而另外一些材料则没有？ 宏观上： 微观上：派—纳力的主导作用及其对温度的敏感性 8 根据韧脆转变温度分析机件脆断失效的优缺点。 缺点：脆性断裂一般断裂时间较短，突发性的断裂，因此在使用时一旦超过屈服强度就会很快断裂 优点：脆性断裂在常温下表现为脆性，因此材料的变形随温度降低时变化不大，这样在交变温度的使用环境下，就不需要考虑材料的冷脆温度 第四章 1 名词解释 低应力脆断：高强度、超高强度钢的机件 ，中低强度钢的大型、重型机件在屈服应力以下发生的断裂。 张开型裂纹： 拉应力垂直作用于裂纹扩展面，裂纹沿作用力方向张开，沿裂纹面扩展的裂纹。 应力场：应力作用范围 应变场：发生应变的试样区域 应力场强度因子KⅠ： 与位置无关，对应力场各点应力分量有很大影响，能够表示应力场的强弱程度的因子。 “I”表示I型裂纹。 小范围屈服： 塑性区的尺寸较裂纹尺寸及净截面尺寸为小时（小一个数量级以上），这就称为小范围屈服 塑性区：发生塑性变形的区域 有效屈服应力：裂纹在发生屈服时的应力。与材料屈服应力的区别，在平面应力状态下就是屈服应力，而在平面应变状态下为2.5倍的材料屈服强度 有效裂纹长度：塑性变形导致应力松弛，从而使屈服区之外的应力增加，其效果相当于因裂纹长度增加ry后对裂纹尖端应力场的影响，经修正后的裂纹长度即为有效裂纹长度: a+ry。 裂纹扩展K（G,J）判据：裂纹在受力时只要满足 K（G,J）≥ KIC（GIC,JIC） ，就会发生脆性断裂. 裂纹扩展能量释放率GI：I型裂纹扩展单位面积时系统释放势能的数值。 Ｊ积分：有两种定义或表达式：一是线积分：二是形变功率差。 ＣＯＤ：裂纹张开位移δ ＣＯＤ判据：当δ≥δC时，裂纹开始扩展。 韧带：裂纹扩展方向试样没有裂纹的区域 2、说明下列断裂韧度指标的意义及其相互关系 KIC和KC： KIC为平面应变下裂纹临界或失稳状态的应力场强度因子，称断裂K韧度。 KC为平面应力断裂韧度。 KC≥ KIC GIC：材料阻止裂纹失稳扩展时单位面积所消耗的能量 JIC：是材料的断裂韧度，表示材料抵抗裂纹开始扩展的能力。 δC：张开型裂纹失稳的临界张开位移 3、试述低应力脆断的原因及防止方法。 低应力脆断的原因：机件存在宏观裂纹，从而使其在低于屈服应力的情况发生断裂。 预防措施：将断裂判据用于机件的设计上，在给定裂纹尺寸的情况下，确定机件允许的最大工作应力，或者当机件的工作应力确定后，根据断裂判据确定机件不发生脆性断裂时所允许的最大裂纹尺寸。 4、为什么研究裂纹扩展的力学条件时不用应力判据而用其它判据？ 5、试述应力场强度因子的意义及典型裂纹的KI表达式 平面应