大厚度金属材料冲击试验研究

发布时间：2017-10-01 01:28

  本文关键词：大厚度金属材料冲击试验研究

  更多相关文章： 冲击韧性 夏比冲击试验 大厚度金属材料 韧脆转变温度 断口分析

【摘要】：在海洋强国战略的引领下,我国造船业迅猛发展,大型海洋工程结构物的研制也逐步启动,催生了我国海洋工程制造行业的崛起,对大厚度结构钢及焊接接头的需求量与日俱增,各种重大事故明显增多。经过调查研究发现,厚钢板和焊接接头在低温条件下的脆性断裂是引起这些事故的主要原因之一。所以大厚度钢板和焊接接头的韧性研究成为了越来越重要的研究课题。目前在金属材料与焊接接头的韧性研究方法主要有裂纹尖端张开位移(CTOD)试验、落锤撕裂冲击试验和夏比摆锤冲击试验。目前,各国船级社是根据夏比摆锤冲击试验的吸收功对钢材的韧性进行分级,并以此为验收依据。各国船级社规范和GB/T 229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》要求制作成(10×10×55)mm、(7.5×10×55)mm、(5×10×55)mm等大小的标准试样和辅助试样来对材料进行韧性试验。对于厚度大于l0mm的材料,依据中国船级社的取样方案：产品厚度不大于40mm时,冲击试样应为近表面试样,即试样边缘距轧制面小于2mm；当产品厚度超过40mm时,试样的轴线应位于1/4处。而材料的韧性与其尺寸存在着很大的关系,很明显各个船级社规范和国家标准对夏比冲击试样的取样存在着一定的局限性,这将造成金属材料冲击韧性的试验结果和实际应用状态存在差异,使大厚度材料实际应用中存在安全隐患。本文针对夏比冲击试样取样存在的局限性,在前人对夏比冲击试验辅助小试样与标准试样冲击能量关联性的研究基础上,对其局部取样的试验结果与材料全厚度取样的冲击性能进行了对比分析研究,并通过韧脆转变温度的拟合数据对常规夏比冲击试验进行温度上的修正完善。最后应用扫描电镜对上文的研究结果在微观断口上进行分析验证。
【关键词】：冲击韧性 夏比冲击试验 大厚度金属材料 韧脆转变温度 断口分析
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U668.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 研究背景8-15
• 1.1.1 冲击试验8-11
• 1.1.2 冲击试验方法的局限性11-12
• 1.1.3 影响材料脆性与韧性的因素12-13
• 1.1.4 国内外研究现状介绍13-15
• 1.2 项目研究的意义15-16
• 1.3 项目所做工作简介16-18
• 第二章 试验材料和方法18-28
• 2.1 材料前处理18-20
• 2.1.1 材料的选取18
• 2.1.2 材料化学成分分析18-19
• 2.1.3 材料退火热处理19-20
• 2.2 材料常规力学性能测试20-24
• 2.3 材料的韧脆转变试验24-27
• 2.3.1 韧脆转变现象24-25
• 2.3.2 韧脆转变测试25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 大厚度冲击试验28-38
• 3.1 大厚度冲击试验设备简介28
• 3.2 大厚度冲击试验方案的确定28-29
• 3.3 大厚度冲击试验29-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 大厚度冲击试验的断口分析38-46
• 4.1 断口的分类38-40
• 4.2 大厚度冲击试样的断口分析40-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第五章 结论46-47
• 参考文献47-49
• 致谢49-50
• 作者简介50

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本文编号：951575