韧脆转变温度的测定

1、韧脆转变温度的测定金属韧脆转变温度tk是通过系列冲击试验测定的。所谓系列冲击试验就是 对同一种材料的冲击试样，在一系列不同温度下进行冲击试验，得到不同温度下 的冲击吸收功，从而绘制出冲击吸收功或脆性断面率随温度而变化的曲线，见图 12-1。试验时，一般使用标准夏比V型缺口冲击试样。图12-1韧脆转变曲线示意图由图12-1可以确定出材料由韧性状态转变为脆性状态的韧脆转变温度。常 用的方法有:断口形貌法由于温度下降时，试样断口上结晶区面积增大，纤维区面积 减小，根据两者相对面积的变化，可确定韧脆转变温度。通常在脆性断面率-温 度曲线中规定脆性断面率(n)所对应的温度即为韧脆转变温度tk，用FATT

2、n表示。 例如脆性断面率为50%所对应的温度记为FAT.。典型的冲击试样断口形貌包括纤维区、晶状区和剪切唇三部分，测量时剪切 唇按纤维区处理。冲击试样断口的晶状断面率或纤维断面率可采用如下方法测定:对比法。将冲击试样断口与冲击试样断口纤维断面率示意图比较，见图 12-2，估计出纤维断面率，然后计算脆性断面率。游标卡尺测量法。按断口上晶状区的形状若能分为矩形、梯形时，见图 12-3。用游标卡尺测量试样断口相应尺寸，由表3-4-2查得纤维断面率后计算脆性断面率。放大测量法。把冲击试样断口拍成放大照片，用求积仪测量晶状区面积， 也可用低倍显微镜等光学仪器测量晶状区面积。卡片测量法。用透明塑料薄膜制成

3、方孔卡片或网格卡片，测量晶状区面 积。根据晶状区面积，用下式计算冲击试样断口的脆性断面率a)矩形，测a、b值b)梯形，测a、a和b, a=1/2(a +a )1212CA= xlOO% (3-4-6)式中Ac断口中晶状区面积(mm2);A0原始横截面积(mm2);CA脆性(晶状)断面率。能量准则法 能量准则法是以冲击吸收功降低到某一规定数值时所对应 的温度作为韧脆转变温度。图3-4-10中的冲击吸收功-温度曲线上有两个平台， 即上平台和下平台。两个平台对应的冲击能量分别称为高阶能和低阶能。用能量 准则法定义韧脆转变温度一般有三种方法：一种是将高阶能开始降低的温度定为 韧脆转变温度记为FTP。当

4、温度高于FTP时，试样断口为100%纤维状断口；另一 种是将低阶能开始上升的温度定义为韧脆转变温度记为NDT，称为零塑性或无塑 性转变温度。在NDT以下，试样断裂前没有塑性变形发生，断口呈100%结晶状; 第三种是对冲击吸收功-温度曲线上平台与下平台区间规定百分数(n)所对应的 温度定义为韧脆转变温度，记为ETTn。例如，冲击吸收功上下平台区间50%所对 应的温度记为ett50。此外。能量准则法还有一种是以AkV=20.3Nm(15叭磅)对应的温度作为韧 脆转变温度，记为V15Tt。V15Tt适用于低强度船用钢板。侧向膨胀法 侧膨胀值-温度曲线上平台与下平台区间某规定侧膨胀值所 对应的温度定义为韧脆转变温度记为LETT。当用侧膨胀值确定韧脆转变温度时，应准确地测量断口的侧膨胀值。常用的 方法有侧膨胀仪测量法、投影仪测量法和游标卡尺测量法。侧膨胀值的测量见图12-4。详细的测量方法见GB/T 127781991金属夏比冲击断口测定方法。应当指出，用标准冲击试样测定的韧脆转变温度与实际构件是有差距的。构 件形状、尺寸及加载情况对其韧脆转变温度都有影响。