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衝擊韌性

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衝擊韌性是反映金屬材料對外來衝擊負荷的抵抗能力，一般由衝擊韌性值（ak）和衝擊功（Ak）表示，其單位分別為J/cm2和J（焦耳）。它的實際意義在於揭示材料的變脆傾向。工程上常用一次擺錘衝擊彎曲試驗來測定材料抵抗衝擊載荷的能力。

基本介紹

衝擊韌性或衝擊功試驗（簡稱"衝擊試驗"），因試驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫衝擊試驗三種；若按試樣缺口形狀又可分為"V"形缺口和"U"形缺口衝擊試驗兩種。

（在一定的溫度條件下）

分析介紹

衝擊韌性（衝擊值）ak

工程上常用一次擺錘衝擊彎曲試驗來測定材料抵抗衝擊載荷的能力，即測定衝擊載荷試樣被折斷而消耗的衝擊功Ak，單位為焦耳（J）。

而用試樣缺口處的截面積F去除Ak，可得到材料的衝擊韌度（衝擊值）指標，即ak=Ak/F，其單位為kJ/m2或J/cm2。

因此，衝擊韌度ak表示材料在衝擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。

一般把ak值低的材料稱為脆性材料，ak值高的材料稱為韌性材料。

ak值取決於材料及其狀態，同時與試樣的形狀、尺寸有很大關係。ak值對材料的內部結構缺陷、顯微組織的變化很敏感，如夾雜物、偏析、氣泡、內部裂紋、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使ak值明顯降低；同種材料的試樣，缺口越深、越尖銳，缺口處應力集中程度越大，越容易變形和斷裂，衝擊功越小，材料表現出來的脆性越高。因此不同類型和尺寸的試樣，其ak或Ak值不能直接比較。

材料的ak值隨溫度的降低而減小，且在某一溫度範圍內，ak值發生急劇降低，這種現象稱為冷脆，此溫度範圍稱為「韌脆轉變溫度（Tk）」。

詳細說明

衝擊韌性（ ak ）：材料抵抗衝擊載荷的能力，單位為焦耳/ 厘米 2 （ J/cm2 ） .

代號：аk

單位：J/cm2

簡介：將衝擊吸收功除以試樣缺口底部處橫截面積所得的商。

註：用夏氏U形缺口試樣求得的衝擊功和衝擊值，代號分別為AkU和akU；用夏氏V形缺口試樣求得的衝擊功和衝擊值，代號分別為AKV和аkV。

用一定尺寸和形狀的金屬試樣，在規定類型的衝擊試驗上受衝擊負荷折斷時，試樣刻槽處單位橫截面上所消耗的衝擊功，稱為衝擊 韌性以αk表示。

常用的10×10×55mm，帶2 mm深的V形缺口夏氏衝擊試樣，標準上直接採用衝擊功（J焦耳值）AK，而不是採用αK值。因為單位 面積上的衝擊功並無實際意義。

衝擊功對於檢查金屬材料在不同溫度下的脆性轉化最為敏感，而實際服役條件下的災難性破斷事故，往往與材料的衝擊功及服役溫 度有關。 因此在有關標準中常常規定某一溫度時的衝擊功值為多少 、還規定FATT（斷口面積轉化溫度）要低於某一溫度的技術條件。所謂FATT，即一組在不同溫度下的衝擊試樣沖斷後，對衝擊斷口進行評定，當脆性斷裂占總面積的50%時所對應的溫度。

由於鋼板厚度的影響，對厚度≤10mm的鋼板，可取得3/4小尺寸衝擊試樣（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸衝擊試樣（5×10×55mm）。但是一定要注意，同規格及同一溫度下的衝擊功值才可相互比較。只有在標準規定的條件下，才可按標準的換算方法，折算 成標準衝擊試樣的衝擊功，再相互比較。