力學(xué)性能測試主要包括拉伸性能、撕裂性能、頂破性能、耐磨性能、彈性回復(fù)率等指標(biāo)。其中,拉伸性能測試可以檢測織物的強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度,撕裂性能測試可以評估織物的斷裂強(qiáng)度和耐磨性,頂破性能測試可以評估織物的頂破強(qiáng)度和耐穿性,耐磨性能測試可以評估織物在干、濕態(tài)下的耐磨性能,彈性回復(fù)率測試可以評估織物的彈性恢復(fù)能力。沖擊載荷指在很短的時間內(nèi)(作用時間小于受力機(jī)構(gòu)的基波自由振動周期的一半)以很大的速度作用在構(gòu)件上的載荷稱為沖擊載荷。其應(yīng)力與變形量的計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜。沖擊載荷試驗(yàn)計(jì)算時一般按照機(jī)械能守恒定律進(jìn)行。
沖擊載荷相關(guān)概念
1、沖擊韌性:指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力,常用標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊吸收功AK表示。
2、沖擊測量參數(shù):測量沖擊脆斷后的沖擊吸收功(AkU或AKV),沖擊吸收功并不能真正反映材料的韌脆程度(沖擊吸收功 并非完全用于試樣變形和破壞)
3、低溫脆性:體心立方或某些密排六方晶體金屬及合金,當(dāng)試驗(yàn)溫度低于某一溫度tk或溫度區(qū)間時,材料由韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài),沖擊吸收功明顯下降,斷裂機(jī)理由微孔聚集變?yōu)榇┚Ы饫?,斷口特征由纖維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀。tk或溫度區(qū)間稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度,又稱冷脆轉(zhuǎn)變溫度。
沖擊載荷相關(guān)理論
1、韌脆的評價方法:材料的缺口沖擊彎曲試驗(yàn),材料的沖擊韌性
2、韌脆的影響因素:溫度(低溫脆性);應(yīng)力狀態(tài)(三向拉應(yīng)力狀態(tài));變形速度的影響(沖擊脆斷)
3、低溫脆性的本質(zhì):低溫脆性是材料屈服強(qiáng)度隨溫度降低急劇增加的結(jié)果。屈服強(qiáng)度σs的隨溫度降低而升高,而斷裂強(qiáng)度σc隨溫度變化很小。
t>tk ,σc>σs ,先屈服再斷裂;t
韌脆轉(zhuǎn)變溫度是金屬材料的韌性指標(biāo),它反映了溫度對韌脆性的影響。
影響韌脆轉(zhuǎn)變溫度的冶金因素:
4、晶體結(jié)構(gòu):體心立方金屬及其合金存在低溫脆性。普通中、低強(qiáng)度鋼的基體是體心立方點(diǎn)陣的鐵素體,故這類鋼 有明顯的低溫脆性。
5、化學(xué)成分:間隙溶質(zhì)元素溶入鐵素體基體中,偏聚于 位錯線附近,阻礙位 錯運(yùn)動,致σs升高, 鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。
6、顯微組織:晶粒大小,細(xì)化晶粒使材料韌性增加;減小亞晶和胞狀結(jié)構(gòu)尺寸也能提高韌性。
細(xì)化晶粒提高韌性的原因:晶界是裂紋擴(kuò)展的阻力;晶界前塞積的位錯數(shù)減少,有利于降低應(yīng)力集中;晶界總面積 增加,使晶界上雜質(zhì)濃度減少,避免產(chǎn)生沿晶脆性斷裂。
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