压痕法对韧性材料和脆性材料断裂韧性的评价.ppt

ThisisfirstapplicationusingourlowtemperaturechamberwithShell.DatashowthattherearesomecorrelationbetweenIITfracturetoughnessresultsandCVNresultsatroomtemperatureandalsoatlowtemperature.*AndwetriedtocompareourIITfracturetoughnessmeasurementdataatlowtemperaturewithmastercurve.ThemastercurvewasmadebyJtestresults,andweperformedtheindentationtestingonthesamespecimensthatwereusedformakingmastercurve.Testingtemperatureswereat-80,-60,-40,-20degreescelsius.Asshowninthegraph,IITfracturetoughnessresultsarewithinthetolerancebound,andespecially,lowvaluesofIITresultsateachtemperatureshowgoodagreementwithmastercurve.*Thisissimilarexample.Forothersamplesthatreferencetemperatureisdifferenttoprevioussamples,weperformedIITtestingatlowtemperature.Theresultsisinthegraph.*Thankyouforyourattention.Thankyouverymuch.*压痕法对韧性材料和脆性材料断裂韧性的评价2013.08.30.WonJeJo内容1介绍压痕法断裂韧性基本概念2压痕法断裂韧性模型脆性破坏韧性断裂3验证模型压痕法对其他测试方法对比结果低温应用4约束效应R=250?m压头[Material:APIX70]加载2.13.22.33.0三维裂纹尖端?三轴压痕单边缺口压痕压痕断裂韧性类似的情况初始裂纹裂纹钝化塑性区（断裂过程区）不稳定扩展裂纹接触前塑性区发展塑性区发展延长=裂纹扩展所需能量能量概念压痕区域等效断裂能分析压痕过程压痕过程logo形成一个表面塑性带形成一个完全伸展的塑性区

(c/a是常数)扩张的塑性区(c/a增加)caca设想开始形成一个完全伸展的塑性区=最大应变能量的压头≈形成的等效断裂能量h*c/ahh*断裂行为脆性材料韧性材料断口形状变形相对很少或没有变形大量塑性变形尺度应力控制裂纹尖端的临界断裂应力(sf)应变控制裂纹尖端的临界断裂应变(ef)形成断裂能当应力达到临界应力当应变达到临界应变脆性断裂模型韧性断裂模型脆性断裂模型依据临界深度(h*)εrr临界压力在临界深度h*依据塑性区域弹性区域假定开始形成一个完全延伸塑性区域=形成等效的断裂能量应用压痕理论步骤.1屈服的外围接触面积→形成一个表面塑性面步骤.2塑性区→形成完全的扩张延伸塑性区123654h*ac赫兹弹性接触理论接触区域的外压力(r≥a)当一个径向应力在接触区域边缘（r=a）满足屈服准则?通过Mises’屈服准侧压头材料扩大控模型(E-P理论)塑性区应力(a≤r≤c)变化的核心压力(r=a)直到完全扩展延伸区域形成byK.E.Puttick(1977)核心010203步骤1所需的总压力等效断裂能量步骤2等效断裂能量的准侧对脆性材料的断裂韧性Pm-h曲线压痕深度曲线每个卸载深度曲线意味的接触压力(1)压痕测试(6)压痕断裂韧性(KJC)(2