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　　原理分析

　　沖擊韌性(沖擊值)ak

　　工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力，即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak，單位為焦耳(J)。

　　而用試樣缺口處的截面積F去除Ak，可得到材料的沖擊韌度(沖擊值)指標，即ak=Ak/F，其單位為kJ/m2或J/cm2。

　　因此，沖擊韌度ak表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。一般把ak值低的材料稱為脆性材料，ak值高的材料稱為韌性材料。

　　ak值取決于材料及其狀態，同時與試樣的形狀、尺寸有很大關系。ak值對材料的內部結構缺陷、顯微組織的變化很敏感，如夾雜物、偏析、氣泡、內部裂紋、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使ak值明顯降低;同種材料的試樣，缺口越深、越尖銳，缺口處應力集中程度越大，越容易變形和斷裂，沖擊功越小，材料表現出來的脆性越高。因此不同類型和尺寸的試樣，其ak或Ak值不能直接比較。

　　材料的ak值隨溫度的降低而減小，且在某一溫度范圍內，ak值發生急劇降低，這種現象稱為冷脆，此溫度范圍稱為“韌脆轉變溫度(Tk)”。

　　影響因素

　　1. 材料成份

　　含碳量對鋼的韌-脆轉化曲線有影響。隨著鋼中含碳量的增加，冷脆轉化溫度幾乎呈線性地上升，且z大沖擊值也急劇降低。鋼的含碳量每增加0.1%，冷脆轉化溫度升高約為13.9度。鋼中含碳量的影響，主要歸結為珠光體增加了鋼的脆性。

　　2. 晶粒大小

　　細化晶粒一直是控制材料韌性避免脆斷的主要手段。理論與實驗均得出冷脆轉化溫度與晶粒大小有定量關系。

　　3. 顯微組織

　　在給定強度下，鋼的冷脆轉化溫度決定于轉變產物。就鋼中各種組織來說，珠光體有z高的脆化溫度，按照脆化溫度由高到低的依次順序為：珠光體，上貝氏體，鐵素體下貝氏體和回火馬氏體。

　　類型及名稱

　　測定沖擊韌度的試驗方法有多種。國際上大多數國家所使用的常規試驗為簡支梁式的沖擊彎曲試驗。在室溫下進行的實驗一般采用GB/T229-1994標準《金屬夏比沖擊試驗方法》，另外還有“低溫夏比沖擊實驗”，“高溫夏比沖擊實驗”。由于沖擊實驗受到多種內在和外界因素的影響。要想正確反映材料的沖擊特性，必須使用沖擊實驗方法和設備標準化、規范化，為此我國制定了金屬材料沖擊實驗的一系列國家標準(例如GB2106、GB229-84、GB4158-84、GB4159-84)。

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