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冷弯热轧钢在不同温度条件下的冲击试验研究

Overview

资料来源: 布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学土木与环境工程系罗伯特. 里昂

结构中可能发生的一种更隐蔽的故障类型是脆性断裂, 主要是由于质量较差的材料或材料选择不当造成的。脆性骨折往往发生突然, 没有大量的材料不适应性;例如, 考虑一下骨折。这些故障通常发生在由于三维载荷条件下, 由于局部应变浓度高, 且没有提供逻辑和直接力路径的情况下, 材料无法开发剪应力的情况下。设计师。在1994北岭地震后的多层钢结构中, 观测到了这种类型的故障。在这些建筑物中, 一些关键焊缝断裂而不显示任何韧性行为。裂缝往往发生在连接附近, 或在基材件之间的接口, 因为焊接往往引入局部不连续性, 材料和几何, 以及三维应力由于冷却。

当指定一个结构的材料, 它将看到非常低的工作温度 (即阿拉斯加管道) 许多装载周期 (在州际公路上的桥梁), 或在焊接被广泛使用, 有必要有一个简单的测试,表征材料的健壮性, 或对骨折的抵抗力。在土木工程领域, 测试是在本实验室描述的冲击式 V 型切口试验。在冲击载荷作用下, 该锤式 V 型切口试验旨在提供一种非常简单的测量材料吸收能量的能力。

Procedure

在试验中, 我们将在不同温度下对几种冲击试样进行试验, 以说明温度对低碳钢抗撞击性能的影响。

  1. 要准备测试机, 首先要确保锤子的路径没有任何障碍物。一旦路径是明确的, 提起锤子, 直到它闩锁和安全锁, 以防止意外释放锤。
  2. 要准备标本, 使用冷箱冷却每一个金属试样的温度远远低于冻结。使用热板将每个金属的另一试样加热到200°以上的温度。
  3. 一旦锤子被举起, 用钳子将试样插入机器中, 确保它位于夹具中, 而从侧面的凹槽会受到锤子的冲击。
  4. 一旦标本准备就绪, 将计算机上的表盘设置为精确的300英尺磅. 重要: 使用旋钮转动表盘。不要推上指针!
  5. 要开始测试, 请卸下锁并按下拉杆松开钟摆。
  6. 在试样被破坏后, 刻度盘将读取试样所吸收的能量。记录此值。
  7. 一旦被吸收的能量被记录下来, 你可以使用机器刹车来阻止钟摆摆动。由于使用制动器改变了量规读数, 请务必在使用前记录数据。
  8. 一旦钟摆停止, 检索标本, 并确定有纤维纹理的骨折的脸面积的百分比。

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Results

在对试样和温度值进行重复实验后, 可以绘制吸收能量的温度依赖性, 并清楚地看到上层和下部搁板 (或平坦的水平部分) 的存在。这些货架表明, 有明确的极小值和极大值, 可以达到为给定的材料和加工。主要的兴趣是仔细量化的过渡温度, 以尽量减少风险, 这些都属于结构的运行温度的设计。类似的材料进行不同的热处理和机械处理将显示一些类似的上下货架, 但也在过渡温度的明显变化。将过渡?...

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Application and Summary

冲击试验, 以锤式和 Izod 试验的形式, 通常用于测量金属材料对脆性断裂的电阻。该试验采用了带有凹槽的小梁试样。横梁是由一个大锤子装载在一个无摩擦的钟摆。这种加载序列的应变速率与产生局部大应力集中的 V 形凹槽的存在相结合, 导致试样的快速裂纹扩展和分裂。

试验确定了材料在压裂过程中所吸收的能量, 比较了试验开始和结束时的势能, 从冲击锤的位置进行了测?...

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Tags
Charpy Impact TestCold Formed SteelHot Rolled SteelTemperature ConditionsToughnessResistance To FractureBrittle FailuresTough MaterialsCharpy V notch TestNotched SpecimenSwinging HammerEnergy AbsorptionFracture SurfaceStrong And Ductile MaterialChemical CompositionMaterial ProcessingLoading SituationBrittle Or Ductile Behavior

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0:07

Overview

1:06

Principles of Charpy Impact Testing

3:06

Performing a Charpy Impact Test

5:22

Results

6:26

Applications

7:07

Summary

此集合中的视频:

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