低温脆性PPT课件.pptxVIP

第三节低温脆性;1912年当年最为豪华、号称永不沉没的泰坦尼克号（Titanic）首航沉没于冰海，成了20世纪令人难以忘怀的悲惨海难。

1985年以后，探险家们数次深潜到12,612英尺深的海底研究沉船，起出遗物。1995年2月美国《科学大众》（PopularScience）杂志发表了RGannon的文章，标题是『WhatReallySankTheTitanic』,付标题是“为什么‘不会沉没的’船在撞上一个冰山后3小时就沉没了？一项新的科学研究回答了80年未解之谜“。

由于早年的Titanic号采用了含硫高的钢板，韧性很差，特别是在低温呈脆性。所以，冲击试样是典型的脆性断口。

近代船用钢板的冲击试样则具有相当好的韧性。;右图是建造中的Titanic号。

Gannon的文章指出，在水线上下都由10张30英尺长的高含硫量脆性钢板焊接成300英尺的船体。

船体上可见长长的焊缝。船在冰水中撞击冰山而裂开时，脆性的焊缝无异于一条300英尺长的大拉链，使船体产生很长的裂纹，海水大量涌入使船迅速沉没。

这是钢材韧性与人身安全的一个突出例证。;低温脆性是材料屈服强度随着温度的降低急剧增加的结果。

见右图，屈服点随着温度的下降而升高；

两线交点对应的温度就是tk。;二、韧脆转变温度;1.按能量定义tk的方法;2.按断口形貌定义tk的方法;韧脆转变温度tk可用于抗脆断设计、保证机件服役安全，但不能直接用来设计计算机件的承载能力或截面尺寸。

机件的最低使用温度必须高于tk，两者相差越大越安全，所以选用的材料应该具有一定的韧性温度储备，也就是说具有一定的△值，△=t0-tk。;同一材料，使用同一定义方法，由于外界因素的变化（如试样尺寸、缺口尖锐度和加载速率等），tk也要变化。

所以在一定条件下用试样测得的tk，由于和实际结构工况之间无直接联系，所以不能说明该材料制成的机件一定在该温度下脆裂。;三、落锤试验和断裂分析图;落锤试验机示意图;落锤试验机实物图;试样冷却到一定温度后放在砧座上，使有焊肉的轧制面向下处于受拉侧，然后落下重锤进行打击。随着试样温度的下降，其力学行为发生如下变化：

没有出现裂纹→拉伸侧表面形成裂纹，但未发展到边缘→拉伸侧表面裂纹发展到一侧边或两??边→试样断成两部分。;零塑性转变温度NDT已成为低强度钢构件防止脆性断裂设计根据的一部分，例如：;落锤试验的缺点：;通过落锤试验所得NDT可以建立断裂分析图（FAD，FractureAnalysisDiagram），表示许用应力、缺陷（裂纹）和温度之间的关系曲线，见下图：;断裂分析图的优点：;第四节影响韧脆转变温度的冶金因素;二、化学成分;三、显微组织;细化晶粒提高韧性的原因：;（二）金相组织;2、在较高强度水平时，如中、高碳钢在较低等温温度下获得下贝氏体组织，则Ak与tk优于同强度的淬火回火组织。

3、相同强度水平下，典型上贝氏体的tk优于下贝氏体。

4、在某些马氏体钢中存在奥氏体，可以抑制解理断裂。

5、钢中夹杂物、碳化物等第二相质点对钢的脆性有重要影响，无论第二相位于晶界还是独立于基体中，当尺寸增大时材料韧性下降，tk升高。;;4.图3.5为σs和σc随温度变化的示意图，两条曲线相交的

温度tk称为，低于该温度时，材料受过载力

后产生断裂；采用光滑试样拉伸与缺口试样

拉伸用相同试验方法测定该温度时，试样测

得的该温度较高。;结束语

当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。

WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDonTGiveUp,StickToTheEnd;感谢聆听

不足之处请大家批评指导

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