(1)
(2) 一般都发生在较低的温度,通常发生脆断时的材料的温度均在室温以下20℃。
(3) 脆断发生前,无预兆,开裂速度快,为音速的1/3。
(4) 发生脆断的裂纹源是构件中的应力集中处。
(1) 选用低温冲击韧性好的钢材。
(2) 尽量避免构件中应力集中
(3) 注意使用温度。
在低温情况下,材料因其原子周围的自由电子活动能力和“粘结力”减弱而使金属呈现脆性。一般情况下,对于每种材料,都有这样一个临界温度,当环境温度低于该临界温度时,材料的冲击韧性会急剧降低,这种现象称为金属材料的低温脆性转变,这一临界温度称为材料的脆性转变温度。为了确定材料的脆性转变温度,进行了大量的试验研究工作。如果把一组有缺口的金属材料试样,在整个温度区间中的各个温度下进行冲击试验。
低碳钢典型的韧-脆性转变温度。随着温度的降低,材料的冲击值下降,同时在断裂面上的结晶状断面部分增加,亦即材料的韧性降低,脆性增加。
有几种方法
(1)冲击值降低至正常冲击值的50~60%
(2) 冲击值降至某一特定的、所允许的最低冲击值时的温度。
(3) 以产生最大与最小冲击值平均时的相应温度
(4) 断口中结晶状断面占面积50%时的温度
对于厚度在40mm以下的船用软钢板,夏比V型缺口冲击能量为25.51J/cm2时的温度作为该材料的脆性转变温度。
脆性是指当外力达到一定限度时,材料发生无先兆的突然破坏,且破坏时无明显塑性变形的性质。脆性材料力学性能的特点是抗压强度远大于抗拉强度,破坏时的极限应变值极小。砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都是脆...
属于,因为水泥在外力作用下,也会发生肉眼几乎难以发现的变形
金属软管一般是金属波纹管,可以传送液体并承受一定的压力。 有良好的可挠性及耐温、耐压、耐腐蚀性能,适用于蒸汽、水、油类及各种工业气体、药品等介质输送。对管道系统的运动,热膨胀吸收、振动吸收起着重要的作...
5.5.1. 温度
任何一种断裂都具有两个强度指标,屈服强度和表征裂纹失稳扩散的临界断裂强度。
温度高,原子运动热能大,位错源释放出位错,移动吸收能量;温度低反之。
5.5.2. 缺陷
5.5.2.1. 材料韧性
裂纹尖端应力大,韧性好发生屈服,产生塑性变形,限制裂纹进一步扩散。
5.5.2.2. 裂纹长度
裂纹越长,越容易发生脆性断裂。
5.5.2.3. 缺陷尖锐程度
越尖锐,越容易发生脆性断裂。
5.5.3. 厚度
钢板越厚,冲击韧性越低,韧-脆性转变温度越高。
原因:
(1)越厚,在厚度方向的收缩变形所受到的约束作用越大,使约束应力增加,在钢板厚度范围内形成平面应变状态。
(2)冶金效应,厚板中晶粒较粗大,内部产生的偏析较多。
5.5.4. 加载速度
低强度钢,速度越快,韧-脆性转变温度降低。
金属材料的脆化现象
分两类:
(1) 在一定温度条件下出现的脆性,温度条件改变后,脆性自行消失,或者在一定温度条件下,经一定时间后出现的脆性。
这种情况下,金属的组织变化不明显。有冷脆性,热脆性,红脆性及回火脆性。
(2)由于应力的反复作用,介质的浸蚀以在高温下长期工作后,金属组织改变引起的脆化现象。这种脆性无法消除或要通过一定的特殊方法消除。如苛性脆化,氢脆,热疲劳,石墨化。2100433B
第八章钢结构的脆性断裂和疲劳
框架节点在地震中的脆性断裂破坏分析——通过对美国北岭地震和日本阪神地震两个地震破坏实例的概述,分析了钢结构节点脆性断裂的原因,提出了梁柱节点防止地震脆性断裂破坏的措施,从而进一步提高钢结构的抗震可靠度。
脆性是指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质,与塑性相反,直到断裂前只出现很小的弹性变形而不出现塑性变形。脆性材料抗动荷载或冲击能力很差。金属材料的脆性主要取决于其成分和组织结构 。
脆性断裂,简称脆断,是指:构件未经明显的变形而发生的断裂,断裂时材料几乎没有发生过塑性变形。如杆件脆断时没有明显的伸长或弯曲,更无缩颈,容器破裂时没有直径的增大及壁厚的减薄。脆断的构件常形成碎片。材料的脆性是引起构件脆断的重要原因。
影响金属材料脆性转变温度的因素有:
(1)金属合金元素成分的影响。在钢中加入镍、锰等可使脆性转变温度降低,随着含碳、磷元素的增加,脆性转变温度明显升高。
(2)加载速度的影响。缓慢加载可降低脆性转变温度,相反,会使脆性转变温度升高。
(3)晶粒度的影响。细晶粒钢要比粗晶粒钢具有较高的冲击韧性和较低的脆性转变温度。
(4)热处理的影响。采用不同的热处理方法,可以得到不同的金相组织,提高钢材的冲击韧性,最好的热处理方法是进行调质处理。
(5)材料的厚度和缺陷脆性转变温度也有影响。 2100433B