落锤试验测定船板的无塑性转变温度.doc

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1、落锤试验测定船板的无塑性转变温度郑香增，夏佃秀，李兴芳（济南钢铁集团总公司，山东济南250101）摘　要：无塑性转变温度是安全设计的重要参量，广泛应用于材料研究和产品质量控制过程。利用落锤试验方法，测定了AH36级船板的无塑性转变温度为-25℃，并对试验结果进行了评定。结果表明，落锤试验方法简单，试验数据重复性好，当船板的服役温度高于NDTT时，基本保证船板不会发生脆断。关键词：落锤试验；无塑性转变温度；AH36船板；裂纹扩展中图分类号：TG115.5+6　　文献标识码：B　　文章编号：1004-4620（

2、2004）01-0057-02DeterminationofNil-ductilityTransitionTemperature ofShipPlatebyDropWeightTestZHENGXiang-zeng,XIADian-xiu,LIXing-fang(JinanIronandSteelGroup,Jinan250101,China)Abstract：Nil-ductilitytransitiontemperatureisanimportantparameterforsafetydesignand

3、itiswideusedinmaterialresearchandcontrolprocessofproductqualityThenil-ductilitytransitiontemperatureofAH36shipplateis-25℃whichisdeterminedbydropweighttestmethod.Theresultisstatedthatthedropweighttestisagoodandsimplemethodandhasgoodrepetitivenessofexperime

4、ntaldata.ThebrittlefractureoccurredinAH36canbeavoidedbasicallywhentheservicetemperatureishigherthannil-ductilitytransitiontemperature.Keywords：dropweighttest；nil-ductilitytransitiontemperature；AH36shipplate；crackgrowth　　铁素体结构钢的韧性随温度下降而降低，当温度降到某一值时，达到临界点，此时

5、断口完全呈结晶状脆性断裂状态，这一温度称为无塑性转变温度（NDTT），是以下阶能开始上升的温度定义的韧脆转变温度，表征含有小裂纹的钢材在动态加载屈服应力下发生脆断的最高温度。金属材料的低温变脆倾向通常是通过系列冲击试验求得韧脆转变温度来评定。普通的冲击试样尺寸较小，不能反映实际构件中的应力状态，不能满足一些特殊要求。20世纪50年代初，美国海军研究所W.S.Pellini等人提出了落锤试验方法，用于测定全厚钢板的NDTT，以作为评定材料的性能标准。由于试样厚度与实际使用板厚相同，因此试样较大，试验时需要较大

6、的冲击能能量，故不能采用一般摆锤式冲击试验机，而必须用打击能量更大的落锤击断。　落锤试验是在试样的拉伸面上堆焊“焊波”并开缺口，该脆性“焊波”在母材内引起若干微裂纹作为引发裂纹源。试验时，在一定温度下加载产生脆性裂纹，如果该裂纹未扩展到试样的一侧认为试样未开裂，继续降温，直到找出这样一个温度，在此温度下裂纹扩展到试样的一侧或两侧才算“断裂”。故无塑性转变温度属于止裂温度。1　试样制备   试验材料选用济南钢铁集团总公司中厚板厂（简称济钢中厚板厂）热轧AH36船板，厚度为25mm。其化学成分、力学性能见表

7、1、表2。表1材料的化学成分 %CSiMnPSV0.140.421.270.0170.0180.038表2力学性能σs/MPaσb/MPaδ5/%冲击试验AKV/J20℃0℃-20℃-40℃-60℃375515276464383824.712.7　　试样制备按照ASTME208-95标准(StandardTestMethodforConductingDropweightTesttoDetermineNilDuctilityTransitionTemperatureofFerriticSteels)，制作

8、P-2型试样。制作过程包括样坯的切取（冷剪，横向）、机械加工、堆焊裂纹源焊道和加工缺口。试样形状见图1、尺寸见表3。2试验方法2.1　试验温度的选择图1试样形状表3试样焊道及缺口的尺寸mm试样编号试样厚度T试样长度L/2焊道高度a缺口底高a1第1组120.168.24.21.8220.067.34.52.0320.066.74.72.0420.268.74.31.9第2组120.168.54.52.0220.16