沖擊韌度及其工程意義

“沖擊韌度”這一術(shù)語(yǔ)這里容易引起雙重誤解。一個(gè)是以為沖擊韌度就是前面所述的單位面積沖擊功，顯然這是誤解。即使按照應(yīng)變能密度概念，用AK除b2B（b和B分別代表缺口小截面的長(zhǎng)度和寬度）來(lái)表示，也不具有完整的沖擊韌度的性質(zhì)。因?yàn)樵嚇訑嗔阉牡哪芰坎⒉皇茄厝笨谛〗孛婢鶆虻叵模菫槿笨诟浇w積所吸收，并且在此體積內(nèi)，各點(diǎn)所吸收的能量也不是一樣的。因此“沖擊韌度”Ak不能代表材料抵抗沖擊載荷的能力，而是代表指ding溫度下，材料在缺口和沖擊加載速度共同作用下的脆化趨勢(shì)及其程度，或者說(shuō)對(duì)缺口的敏感度。另一個(gè)誤解是將Ak稱(chēng)為沖擊韌度，以為材料的脆化趨勢(shì)及其程度是由于沖擊造成的。實(shí)際上，脆化趨勢(shì)主要由缺口引起，沖擊只是在有缺口場(chǎng)合上才起些作用。這是因?yàn)樵跊_擊載荷下可供缺口周?chē)鷧^(qū)域產(chǎn)生塑性變形，從而使應(yīng)力集中松馳的時(shí)間較短，故產(chǎn)生脆性斷裂的傾向增大。因?yàn)橛行┎牧系墓饣嚇釉诠こ坛Ｒ?jiàn)加載速度下并不反映脆化趨勢(shì)。因此，由缺口沖擊彎曲實(shí)驗(yàn)所得的實(shí)驗(yàn)值應(yīng)該稱(chēng)為缺口沖擊韌度，可能稱(chēng)為沖擊吸收功要更確切些，它主要反映材料的缺口敏感性。

  和缺口靜彎實(shí)驗(yàn)結(jié)果一樣，缺口沖擊韌度（沖擊吸收功）也是由彈性功、塑性功和斷裂功三部分組成。對(duì)于不同的金屬材料，其沖擊吸收功AK可以相同，但它們的彈性功、塑性功和斷裂功卻可能相差很大。若彈性功所占比例很大，塑性功小，斷裂功幾乎為零，則表明材料斷裂前塑性變形小，裂紋一旦形成就立即擴(kuò)展直到斷裂，斷口必然呈放射狀甚至結(jié)晶狀脆性斷口。反之，若塑性變形功所占比例大，裂紋擴(kuò)展的斷裂功也大，則斷口將呈纖維狀為主的韌性斷口。由此可見(jiàn)，Ak值的大小并不能直接反映材料韌或脆的性質(zhì)。實(shí)際上只有其中塑性功、特別是斷裂功的大小才真正顯示材料韌度的性質(zhì)。