1、 许多机器零件在实际工作中要受到冲击 载荷的作用 ， 如冲床、锻锤等 ， 冲击载荷属 于动态载荷 ， 而且 ， 温度降低和加载速度提 高都会增加材料的脆断倾向 。
本章主要讨论冲击载荷作用下材料的性 能评定和冷脆倾向及其影响因素 。
第5章 冲击韧性 5.1 冲击载荷下金属变形和断裂的特点冲击载荷下金属变形和断裂的特点 v加载速度不同 ， 变形速度也随之变化 。
加载速度不同 ， 变形速度也随之变化 。
d de 加载状态划分 v现代机械中 ， 不同机件的应变速率范围： 106/s 106/s v静载：静载：应变速率在 105/s范围 ， 金属材料 的力学性能变化不明显； 105/s 102/s（）； 102/s ， 金属材料的力学性能变 。

2、 化明显 。
必须考虑加载速度对力学性能的 影响 。
. . . . . v在静载下塑性变形可比较均匀地在各个晶粒 中进行 。
例：超塑性变形 。
， 原因在于弹 性变形速度较快 ， 是以声速在介质中传播 。
因此 ， 弹性变形可以及时响应冲击载荷 。
v应变速率对金属的弹性行为及弹性模量不会应变速率对金属的弹性行为及弹性模量不会 产生影响 。
产生影响 。
变形速度对变形的影响变形速度对变形的影响 变形速度对塑性变形的影响变形速度对塑性变形的影响 v变形速度变形速度对有显著 影响 。
v当加载速度提高时 ， 塑性变形充 分进行 。
v在冲击载荷冲击载荷下 ， 塑性变形塑性变形比较集中集中在某 些局部区域 ， 从而会导致塑性变形极不塑性变 。

3、形极不 均匀均匀 。
塑性变形极不均匀 ， 必然限制塑 性变形的发展 ， 导致变形抗力变形抗力（主要是 屈服强度）提高 。
变形速度对断裂的影响变形速度对断裂的影响 v变形速度增加时 ， 断裂过程的变化比较复杂 ，塑性的变化与断裂方式有关： v对于低塑性材料对于低塑性材料 ， 变形速度对断裂抗力影响不 大 ， 但塑性、韧性明显下降 ， 从而使脆性断裂 倾向增加 ， 材料会正断断裂； v对高塑性材料对高塑性材料 ， 变形速度增加会显著提高断裂 抗力 ， 而塑性、韧性变化不大 ， 有时会有所增 加 ， 使断裂方式仍保持切断方式 。
v因此 ，。
冲击拉伸与静拉伸的Fl对比 5.2 冲击试验和冲击韧性冲击试验和冲击韧性 缺口试样冲击弯曲试验原理 试验 。

4、在摆锤式冲击试验机上进试验在摆锤式冲击试验机上进 行 。
将试样水平放在试验机支行 。
将试样水平放在试验机支 座上 ， 缺口位于冲击相背方向 。
座上 ， 缺口位于冲击相背方向 。
试验时 ， 将具有一定质量的摆试验时 ， 将具有一定质量的摆 锤抬起至一定高度锤抬起至一定高度H1 ， 使其 ， 使其 获得一定的势能 ， 然后将摆锤获得一定的势能 ， 然后将摆锤 放下 ， 在摆锤下落至最低位置放下 ， 在摆锤下落至最低位置 处将试样冲断 ， 之后处将试样冲断 ， 之后 摆锤升摆锤升 值高度值高度H2 。
摆锤在冲断试样 。
摆锤在冲断试样 时所做的功称为冲击吸收功：时所做的功称为冲击吸收功： )( 21 HHGAK 冲击吸收功冲击吸收功 Ak 除以缺口底部净横截 。

5、面积除以缺口底部净横截面积 SN： / KKN AS 2 /Jcm v若若弹性功所占比例很大弹性功所占比例很大 ， 塑性功比例很小 ， 塑性功比例很小 ，撕裂功几乎为零 ， 则表明材料断裂前塑性撕裂功几乎为零 ， 则表明材料断裂前塑性 变形小 ， 裂纹一旦形成便立即扩展直至断变形小 ， 裂纹一旦形成便立即扩展直至断 裂 ， 断口必然呈裂 ， 断口必然呈甚至甚至的的。
v若若塑性功占比例很大塑性功占比例很大 ， 裂纹扩展的撕裂功 ， 裂纹扩展的撕裂功 也大 ， 则断口则是以呈也大 ， 则断口则是以呈为主的为主的。
v因此 ， 因此 ， Ak值的大小并不能直接反映材料的值的大小并不能直接反映材料的 韧或脆的性质 ， 只有其中的韧或脆的性质 ， 只有其中的 ，。

6、特别 ， 特别 是是的大小才显示材料的的大小才显示材料的韧性本质韧性本质 。
冲击实验的应用冲击实验的应用 脆化现象脆化现象 v重结晶脆性是在A1 A3温度区间 ， 钢 中为+二相混合组织 ， 冲击值降低 的现象 。
5.3 低温脆性和冷脆转变温度低温脆性和冷脆转变温度 一、低温脆性现象（冷脆转变）一、低温脆性现象（冷脆转变） 不同材料的冷脆倾向不同材料的冷脆倾向 v对中、低强度的面心立方金属材料 ， 其对中、低强度的面心立方金属材料 ， 其冲击值冲击值 在很宽的工程应用温度范围内都很高在很宽的工程应用温度范围内都很高 ， 可以不 ， 可以不 考虑低温脆性和冷脆转变问题；考虑低温脆性和冷脆转变问题； v对于高强度材料 ， 如高强 。

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