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铁素体钢材韧脆转变温度数值分析

2021-05-15刘志伟刘聪薛启超

应用科技 2021年2期

刘志伟,刘聪,薛启超

1. 中国核动力研究设计院,四川 成都 610213

2. 哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001

铁素体钢材是目前生产生活中最常用的钢材料之一,在钢材料及结构的服役期间,通常会发生一系列的断裂问题,从而造成不可估量的损失。断裂韧性是评估材料或结构完整性的重要指标之一。对于材料的断裂破坏分析,通常有两大判据指标,即冲击韧性指标(冲击吸收功)和断裂韧性指标(应力强度因子K、J 积分临界值或裂纹尖端张开位移值)。其中,断裂韧性指标虽然可直接用于结构完整性评定,比冲击吸收功更合理安全[1],但断裂韧性试验方法复杂、成本高、费时费力,有时甚至难以进行。而冲击韧性试验方法原理简单,对材料的宏观缺陷、显微组织变化都很敏感,可揭示和反映材料的脆断倾向和程度。夏比冲击试验因其设备简单、试验时间短和试件加工简单等优点,常常作为测量冲击韧性的方法,在实际生产中得到了广泛的应用。孔祥伟等[2]通过对Q390 钢进行夏比冲击试验,并利用主曲线法求得了Q390 钢韧脆转变区内冲击吸收功的类主曲线分布模型。该模型表示冲击吸收功以失效概率为50%的曲线为中心,离散性地分布在5%~95%的上下边界之间。黄飞等[3]利用仪器化夏比冲击试验机进行夏比冲击试验,测的Q420q 桥梁钢不同温度下冲击吸收能量和冲击试样断口纤维断面率,以断口形貌的剪切断面率为50%所对应的温度作为桥梁钢的韧脆转变温度。……

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