沖擊韌度及其工程意義

“沖擊韌度”這一術(shù)語這里容易引起雙重誤解。一個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A_K除b²B（b和B分別代表缺口小截面的長度和寬度）來表示，也不具有完整的沖擊韌度的性質(zhì)。因為試樣斷裂所消耗的能量并不是沿缺口小截面均勻地消耗，而是為缺口附近體積所吸收，并且在此體積內(nèi)，各點所吸收的能量也不是一樣的。因此“沖擊韌度”A_k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及其程度，或者說對缺口的敏感度。另一個誤解是將A_k稱為沖擊韌度，以為材料的脆化趨勢及其程度是由于沖擊造成的。實際上，脆化趨勢主要由缺口引起，沖擊只是在有缺口場合上才起些作用。這是因為在沖擊載荷下可供缺口周圍區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，從而使應(yīng)力集中松馳的時間較短，故產(chǎn)生脆性斷裂的傾向增大。因為有些材料的光滑試樣在工程常見加載速度下并不反映脆化趨勢。因此，由缺口沖擊彎曲實驗所得的實驗值應(yīng)該稱為缺口沖擊韌度，可能稱為沖擊吸收功要確切些，它主要反映材料的缺口敏感性。

  和缺口靜彎實驗結(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。對于不同的金屬材料，其沖擊吸收功A_K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，A_k值的大小并不能直接反映材料韌或脆的性質(zhì)。實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)。