材料力學性能K1c是什么(kiscc是什么的材料力學性能參數)
今天給各位分享材料力學性能K1c是什么的知識,其中也會對kiscc是什么的材料力學性能參數進行解釋,現在開始吧!
“材料的力學性能”是什么?其有哪些主要指標?

材料在一定溫度條件和外力作用下,抵抗變形和斷裂的能力稱為材料的力學性能。鍋爐、壓力容器用材料的常規力學性能指標主要包括:強度、硬度、塑性和韌性等。x0dx0a(1)強度 強度是指金屬材料在外力作用下對變形或斷裂的抗力。強度指標是設計中決定許用應力的重要依據,常用的強度指標有屈服強度S或0.2和抗拉強度b,高溫下工作時,還要考慮蠕變極限n和持久強度D。x0dx0a(2)塑性 塑性是指金屬材料在斷裂前發生塑性變形的能力。塑性指標包括:伸長率,即試樣拉斷后的相對伸長量;斷面收縮率,即試樣拉斷后,拉斷處橫截面積的相對縮小量;冷彎(角),即試件被彎曲到受拉面出現第一條裂紋時所測得的角度。x0dx0a(3)韌性 韌性是指金屬材料抵抗沖擊負荷的能力。韌性常用沖擊功Ak和沖擊韌性值k表示。k值或k值除反映材料的抗沖擊性能外,還對材料的一些缺陷很敏感,能靈敏地反映出材料品質、宏觀缺陷和顯微組織方面的微小變化。而且Ak對材料的脆性轉化情況十分敏感,低溫沖擊試驗能檢驗鋼的冷脆性。x0dx0a表示材料韌性的一個新的指標是斷裂韌性,它是反映材料對裂紋擴展的抵抗能力。x0dx0a(4)硬度 硬度是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬 度試驗的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義也不完全一樣。最常用的是靜負荷壓入法硬度試驗,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)、維氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。而肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗,其值代表金屬彈性變形功的大小。因此,硬度不是一個單純的物理量,而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。
何為斷裂韌性?它在材料的強度設計中有何作用和意義?
斷裂韌性
廣義的斷裂韌性,表征材料的斷裂特性[21]。在斷裂力學基礎上建立起來的材料抵抗裂紋擴展斷裂的韌性性能稱為斷裂韌性。斷裂韌性與其它韌性性能一樣,綜合反映了材料的強度和塑性,在防止低應力脆斷選用材料時,根據材料的斷裂韌性指標,可以對構件允許的工作應力和裂紋尺寸進行定量計算。因此,斷裂韌性是斷裂力學認為能反映材料抵抗裂紋失穩擴展能力的性能指標,對構件的強度設計具有十分重要的意義。
金屬在擠壓成形時,如果工藝參數選用不當,往往導致組元金屬的韌性斷裂.
K1c的測試與常規的力學性能測試相比,要復雜些,因此人們總是希望從已知的常規力學性能數據,能預測出K1c來。為了解K1c的本質,K1c是否為材料獨立的力學性能指標,必須尋找K1c和其它基本力學性能間的關系。
斷裂韌性測量系統/對于韌性斷裂,一般認為,在一臨界距離l0*的范圍內其應變達到了某一臨界應變值就發生斷裂。
材料的韌性能不能衡量斷裂時所需的能量的大小?
材料的韌性是斷裂時所需能量的度量。描述材料韌性的指標通常有兩種:
(1)沖擊韌性aK (單位為MJ/m2)
沖擊韌性是在沖擊載荷作用下,抵抗沖擊力的作用而不被破壞的能力。
通常用沖擊韌性指標aK來度量。aK是試件在一次沖擊實驗時,單位橫截面積(m2)上所消耗的沖擊功(MJ),其單位為MJ/m2。
aK值越大,表示材料的沖擊韌性越好。
標準沖擊試樣有兩種,一種是常用的梅氏試樣(試樣缺口為U型);另一種是夏氏試樣(試樣缺口為V型)。
同一條件下同一材料制作的兩種試樣,其梅氏試樣的aK值顯著大于夏氏試樣的aK值,所以兩種試樣的aK值不能互相比較。
夏氏試樣必須注明aK(夏)。
實際工作中承受沖擊載荷的機械零件,很少因一次大能量沖擊而遭破壞,絕大多數是因小能量多次沖擊使損傷積累,導致裂紋產生和擴展的結果。所以需采用小能量多沖擊作為衡量這些零件承受沖擊抗力的指標。
實踐證明,在小能量多次沖擊下,沖擊抗力主要取決于材料的強度和塑性。
(2)斷裂韌性K1 (單位為J/m)
在實際生產中,有的大型傳動零件、高壓容器、船舶、橋梁等,常在其工作應力遠低于S的情況下,突然發生低應力脆斷。
通過大量研究認為,這種破壞與制件本身存在裂紋和裂紋擴展有關。
實際使用的材料,不可避免地存在一定的冶金和加工缺陷,如氣孔、夾雜物、機械缺陷等,它們破壞了材料的連續性,實際上成為材料內部的微裂紋。
在服役過程中,裂紋擴展的結果,造成零件在較低應力狀態下,即低于材料的屈服強度,而材料本身的塑性和沖擊韌性又不低于傳統的經驗值的情況下,發生低應力脆斷。
材料中存在的微裂紋,在外加應力的作用下,裂紋尖端處存在有較大的應力集中和應力場。 斷裂力學分析指出,這一應力場的強弱程度可用應力強度因子K1來描述。
隨應力的增大,K1也隨之增大,當K1增大到一定值時,就可使裂紋前端某一區域內的內應力大到足以使裂紋失去穩定而迅速擴展,發生脆斷。這個K1的臨界值稱為臨界應力強度因子或斷裂韌性,用K1C表示,單位為J/m。它反映了材料抵抗裂紋擴展和抗脆斷的能力。材料的斷裂韌性K1C與裂紋的形狀、大小無關,也和外加應力無關,只決定于材料本身的特性(成分、熱處理條件、加工工藝等),是一個反映材料性能的常數
J/M是單位寬度上吸收的能量;試條一般是直立的,做懸臂梁測試;KJ/M2是單位面積上吸收的能量;試條一般是平放的,做簡支梁測試.不同的測試是沒有互換方法的.如果同一個測試,要用2種單位表達的話,1000(J/m)/(0.01016m),結果即為以KJ/M2為單位的數值.
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