(1)
(2) 一般都發(fā)生在較低的溫度,通常發(fā)生脆斷時(shí)的材料的溫度均在室溫以下20℃。
(3) 脆斷發(fā)生前,無預(yù)兆,開裂速度快,為音速的1/3。
(4) 發(fā)生脆斷的裂紋源是構(gòu)件中的應(yīng)力集中處。
(1) 選用低溫沖擊韌性好的鋼材。
(2) 盡量避免構(gòu)件中應(yīng)力集中
(3) 注意使用溫度。
在低溫情況下,材料因其原子周圍的自由電子活動(dòng)能力和“粘結(jié)力”減弱而使金屬呈現(xiàn)脆性。一般情況下,對(duì)于每種材料,都有這樣一個(gè)臨界溫度,當(dāng)環(huán)境溫度低于該臨界溫度時(shí),材料的沖擊韌性會(huì)急劇降低,這種現(xiàn)象稱為金屬材料的低溫脆性轉(zhuǎn)變,這一臨界溫度稱為材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度。為了確定材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度,進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作。如果把一組有缺口的金屬材料試樣,在整個(gè)溫度區(qū)間中的各個(gè)溫度下進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。
低碳鋼典型的韌-脆性轉(zhuǎn)變溫度。隨著溫度的降低,材料的沖擊值下降,同時(shí)在斷裂面上的結(jié)晶狀斷面部分增加,亦即材料的韌性降低,脆性增加。
有幾種方法
(1)沖擊值降低至正常沖擊值的50~60%
(2) 沖擊值降至某一特定的、所允許的最低沖擊值時(shí)的溫度。
(3) 以產(chǎn)生最大與最小沖擊值平均時(shí)的相應(yīng)溫度
(4) 斷口中結(jié)晶狀斷面占面積50%時(shí)的溫度
對(duì)于厚度在40mm以下的船用軟鋼板,夏比V型缺口沖擊能量為25.51J/cm2時(shí)的溫度作為該材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度。
脆性是指當(dāng)外力達(dá)到一定限度時(shí),材料發(fā)生無先兆的突然破壞,且破壞時(shí)無明顯塑性變形的性質(zhì)。脆性材料力學(xué)性能的特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度,破壞時(shí)的極限應(yīng)變值極小。磚、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、鑄鐵等都是脆...
屬于,因?yàn)樗嘣谕饬ψ饔孟?,也?huì)發(fā)生肉眼幾乎難以發(fā)現(xiàn)的變形
金屬軟管一般是金屬波紋管,可以傳送液體并承受一定的壓力。 有良好的可撓性及耐溫、耐壓、耐腐蝕性能,適用于蒸汽、水、油類及各種工業(yè)氣體、藥品等介質(zhì)輸送。對(duì)管道系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),熱膨脹吸收、振動(dòng)吸收起著重要的作...
5.5.1. 溫度
任何一種斷裂都具有兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo),屈服強(qiáng)度和表征裂紋失穩(wěn)擴(kuò)散的臨界斷裂強(qiáng)度。
溫度高,原子運(yùn)動(dòng)熱能大,位錯(cuò)源釋放出位錯(cuò),移動(dòng)吸收能量;溫度低反之。
5.5.2. 缺陷
5.5.2.1. 材料韌性
裂紋尖端應(yīng)力大,韌性好發(fā)生屈服,產(chǎn)生塑性變形,限制裂紋進(jìn)一步擴(kuò)散。
5.5.2.2. 裂紋長(zhǎng)度
裂紋越長(zhǎng),越容易發(fā)生脆性斷裂。
5.5.2.3. 缺陷尖銳程度
越尖銳,越容易發(fā)生脆性斷裂。
5.5.3. 厚度
鋼板越厚,沖擊韌性越低,韌-脆性轉(zhuǎn)變溫度越高。
原因:
(1)越厚,在厚度方向的收縮變形所受到的約束作用越大,使約束應(yīng)力增加,在鋼板厚度范圍內(nèi)形成平面應(yīng)變狀態(tài)。
(2)冶金效應(yīng),厚板中晶粒較粗大,內(nèi)部產(chǎn)生的偏析較多。
5.5.4. 加載速度
低強(qiáng)度鋼,速度越快,韌-脆性轉(zhuǎn)變溫度降低。
金屬材料的脆化現(xiàn)象
分兩類:
(1) 在一定溫度條件下出現(xiàn)的脆性,溫度條件改變后,脆性自行消失,或者在一定溫度條件下,經(jīng)一定時(shí)間后出現(xiàn)的脆性。
這種情況下,金屬的組織變化不明顯。有冷脆性,熱脆性,紅脆性及回火脆性。
(2)由于應(yīng)力的反復(fù)作用,介質(zhì)的浸蝕以在高溫下長(zhǎng)期工作后,金屬組織改變引起的脆化現(xiàn)象。這種脆性無法消除或要通過一定的特殊方法消除。如苛性脆化,氫脆,熱疲勞,石墨化。2100433B
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第八章鋼結(jié)構(gòu)的脆性斷裂和疲勞
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框架節(jié)點(diǎn)在地震中的脆性斷裂破壞分析——通過對(duì)美國(guó)北嶺地震和日本阪神地震兩個(gè)地震破壞實(shí)例的概述,分析了鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)脆性斷裂的原因,提出了梁柱節(jié)點(diǎn)防止地震脆性斷裂破壞的措施,從而進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)的抗震可靠度。
脆性是指材料在外力作用下(如拉伸、沖擊等)僅產(chǎn)生很小的變形即斷裂破壞的性質(zhì),與塑性相反,直到斷裂前只出現(xiàn)很小的彈性變形而不出現(xiàn)塑性變形。脆性材料抗動(dòng)荷載或沖擊能力很差。金屬材料的脆性主要取決于其成分和組織結(jié)構(gòu) 。
脆性斷裂,簡(jiǎn)稱脆斷,是指:構(gòu)件未經(jīng)明顯的變形而發(fā)生的斷裂,斷裂時(shí)材料幾乎沒有發(fā)生過塑性變形。如桿件脆斷時(shí)沒有明顯的伸長(zhǎng)或彎曲,更無縮頸,容器破裂時(shí)沒有直徑的增大及壁厚的減薄。脆斷的構(gòu)件常形成碎片。材料的脆性是引起構(gòu)件脆斷的重要原因。
影響金屬材料脆性轉(zhuǎn)變溫度的因素有:
(1)金屬合金元素成分的影響。在鋼中加入鎳、錳等可使脆性轉(zhuǎn)變溫度降低,隨著含碳、磷元素的增加,脆性轉(zhuǎn)變溫度明顯升高。
(2)加載速度的影響。緩慢加載可降低脆性轉(zhuǎn)變溫度,相反,會(huì)使脆性轉(zhuǎn)變溫度升高。
(3)晶粒度的影響。細(xì)晶粒鋼要比粗晶粒鋼具有較高的沖擊韌性和較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度。
(4)熱處理的影響。采用不同的熱處理方法,可以得到不同的金相組織,提高鋼材的沖擊韌性,最好的熱處理方法是進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。
(5)材料的厚度和缺陷脆性轉(zhuǎn)變溫度也有影響。 2100433B