材料k1c是什么意思（K11材料）

今天给各位分享材料k1c是什么意思的知识，其中也会对K11材料进行解释，现在开始吧！

钢材的常规机械性能主要包括那四种？

常说的钢材的机械性能主要有：弹性、塑性、刚度、时效敏感性、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性等。弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。塑性：金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的能力。刚度：金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。强度：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。硬度：金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力。疲劳强度：当金属材料在无数次重复活交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。断裂韧性：用来反映材料抵抗裂纹失稳扩张能力的性能指标。

材料应力腐蚀的材料应力腐蚀抗力指标及测试方法

早期对应力腐蚀开裂的研究是采用光滑试样，在特定介质中于不同应力下测定金属材料的滞后破坏时间。用这种方法已积累了大量的数据，对于了解应力腐蚀破坏问题起了一定作用。但还有很多不足之处，主要有：

(1)因数据分散，有时可能得出错误的结论。

(2)不能正确得出裂纹扩展速率的变化规律。

(3)费时，且不能用于工程设计。

现在对应力腐蚀的研究，都是采用预制裂纹的试样。将这种试样放在一定介质中，在恒定载荷下，测定由于裂纹扩展引起的应力强度因子K随时间的变化关系(具体测试方法将在下面介绍)，据此得出材料的抗应力腐蚀特性。

例如图5-1所示Ti-8Al-1Mo-1V，其K1c=100MPa.m1/2。在3.5%盐水中，当初始K值仅为40MPa.m1/2时，仅几分钟试样就破坏了。如果将值K稍微降低，则破坏时间可大大推迟。当K值降低到某一临界值时，应力腐蚀开裂实际上就不发生了。这一K值我们称之为应力腐蚀门槛值，以K1SCC表示(SCC是Stress Corrosion Cracking的缩写)。

(1)KK1SCC时，在应力作用下，材料或零件可以长期处于腐蚀环境中而不发生破坏。

(2)K1SCCKK1C时，在腐蚀性环境和应力共同作用下，裂纹呈亚临界扩展，随着裂纹不断增长，裂纹尖端K值不断增大，达到K1C时即发生断裂。

(3)KK1C时，加上初始载荷后立即断裂。尽管初始K值不同，裂纹扩展速率和断裂时间也不同，但材料的最终破坏都是在K=K1C时发生的。

应该指出，高强度钢和钛合金都有一定的门槛值K1SCC，但铝合金却没有明显的门槛值，其门槛值只能根据指定的试验时间而定。一般认为对于这类试验的时间至少要1000小时，使用这类K1SCC数据时必须十分小心。特别是如果所设计的工程构件在腐蚀性环境中应用的时间比产生K1SCC数据的试验时间长时，更要小心。

除了用K1SCC来表示材料的应力腐蚀抗力外，也可测量裂纹扩展速率da/dt。

下面简单介绍应力腐蚀破裂的测试方法。

一种是载荷恒定，使K1不断增大的方法，最常用的是恒载荷的悬臂梁弯曲试验装置。另一种测定K1SCC的方法是位移恒定，使K1不断减少,用紧凑拉伸试样和螺栓加载。

这两种方法各有其优缺点。用悬臂梁弯曲方法可得到完整的K1初始-断裂时间曲线，能够较准确的确定K1SCC，缺点是所需试样较多。恒位移法不需特殊试验机，便于现场测试，原则上用一个试样即可测定K1SCC值，缺点是裂纹扩展趋向停止的时间很长。当停止试验时，扩展的裂纹前沿有时不太规整，在判定裂纹究竟是扩展了还是已停止扩展发生困难，因此在计算K1SCC时就有一定误差。

这是什么材料的

这种材料相当于高级优质合金钢 30Cr2Ni4Mo ，它调质后具有高于1000MPa的强度 ,有很优秀的断裂韧性：K1c120MNm^-3/2以上，延伸率大于14%，断面收缩率大于40%，V型缺口冲击功大于大于34J,可在高应力、高疲劳、希望零件重量轻、环境温度在5——350C的条件下并且不惜高成本的情况下使用。

是否可以解决您的问题？

材料的韧性能不能衡量断裂时所需的能量的大小？

材料的韧性是断裂时所需能量的度量。描述材料韧性的指标通常有两种：

（1）冲击韧性aK （单位为MJ/m2）

冲击韧性是在冲击载荷作用下，抵抗冲击力的作用而不被破坏的能力。

通常用冲击韧性指标aK来度量。aK是试件在一次冲击实验时，单位横截面积（m2）上所消耗的冲击功（MJ），其单位为MJ/m2。

aK值越大，表示材料的冲击韧性越好。

标准冲击试样有两种，一种是常用的梅氏试样（试样缺口为U型）；另一种是夏氏试样（试样缺口为V型）。

同一条件下同一材料制作的两种试样，其梅氏试样的aK值显著大于夏氏试样的aK值，所以两种试样的aK值不能互相比较。

夏氏试样必须注明aK（夏）。

实际工作中承受冲击载荷的机械零件，很少因一次大能量冲击而遭破坏，绝大多数是因小能量多次冲击使损伤积累，导致裂纹产生和扩展的结果。所以需采用小能量多冲击作为衡量这些零件承受冲击抗力的指标。

实践证明，在小能量多次冲击下，冲击抗力主要取决于材料的强度和塑性。

（2）断裂韧性K1 （单位为J/m）

在实际生产中，有的大型传动零件、高压容器、船舶、桥梁等，常在其工作应力远低于S的情况下，突然发生低应力脆断。

通过大量研究认为，这种破坏与制件本身存在裂纹和裂纹扩展有关。

实际使用的材料，不可避免地存在一定的冶金和加工缺陷，如气孔、夹杂物、机械缺陷等，它们破坏了材料的连续性，实际上成为材料内部的微裂纹。

在服役过程中，裂纹扩展的结果，造成零件在较低应力状态下，即低于材料的屈服强度，而材料本身的塑性和冲击韧性又不低于传统的经验值的情况下，发生低应力脆断。

材料中存在的微裂纹，在外加应力的作用下，裂纹尖端处存在有较大的应力集中和应力场。 断裂力学分析指出，这一应力场的强弱程度可用应力强度因子K1来描述。

随应力的增大，K1也随之增大，当K1增大到一定值时，就可使裂纹前端某一区域内的内应力大到足以使裂纹失去稳定而迅速扩展，发生脆断。这个K1的临界值称为临界应力强度因子或断裂韧性，用K1C表示，单位为J/m。它反映了材料抵抗裂纹扩展和抗脆断的能力。材料的断裂韧性K1C与裂纹的形状、大小无关，也和外加应力无关，只决定于材料本身的特性（成分、热处理条件、加工工艺等），是一个反映材料性能的常数

J/M是单位宽度上吸收的能量;试条一般是直立的,做悬臂梁测试;KJ/M2是单位面积上吸收的能量;试条一般是平放的,做简支梁测试.不同的测试是没有互换方法的.如果同一个测试,要用2种单位表达的话,1000（J/m）/（0.01016m）,结果即为以KJ/M2为单位的数值.

为什么要研究材料的断裂韧性

断裂韧性

广义的断裂韧性，表征材料的断裂特性[21]。在断裂力学基础上建立起来的材料抵抗裂纹扩展断裂的韧性性能称为断裂韧性。断裂韧性与其它韧性性能一样，综合反映了材料的强度和塑性，在防止低应力脆断选用材料时，根据材料的断裂韧性指标，可以对构件允许的工作应力和裂纹尺寸进行定量计算。因此，断裂韧性是断裂力学认为能反映材料抵抗裂纹失稳扩展能力的性能指标，对构件的强度设计具有十分重要的意义。

金属在挤压成形时，如果工艺参数选用不当，往往导致组元金属的韧性断裂.

K1c的测试与常规的力学性能测试相比，要复杂些，因此人们总是希望从已知的常规力学性能数据，能预测出K1c来。为了解K1c的本质，K1c是否为材料独立的力学性能指标，必须寻找K1c和其它基本力学性能间的关系。

断裂韧性测量系统/对于韧性断裂，一般认为，在一临界距离l0*的范围内其应变达到了某一临界应变值就发生断裂。

比较冲击韧度 ak，断裂韧度 kic 的异同点和它们用来衡量材料韧性的合理性

而用试样缺口处的截面积F去除Ak，可得到材料的冲击韧度（冲击值）指标，即ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。 因此，冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小表示材料的韧性好坏。 一般把ak值低的材料称为脆性材料，ak值高的材料称为韧性材料。 ak值取决于材料及其状态，同时与试样的形状、尺寸有很大关系。ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感，如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会使ak值明显降低；同种材料的试样，缺口越深、越尖锐，缺口处应力集中程度越大，越容易变形和断裂，冲击功越小，材料表现出来的脆性越高。因此不同类型和尺寸的试样，其ak或Ak值不能直接比较。 材料的ak值随温度的降低而减小，且在某一温度范围内，ak值发生急剧降低，这种现象称为冷脆，此温度范围称为“韧脆转变温度（Tk）”。 断裂韧性 表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标。在加载速度和温度一定的条件下，对某种材料而言它是一个常数。当裂纹尺寸一定时，材料的断裂韧性值愈大，其裂纹失稳扩展所需的临界应力就愈大；当给定外力时，若材料的断裂韧性值愈高，其裂纹达到失稳扩展时的临界尺寸就愈大。

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