Cómo convertir la fuerza de impacto aku y kcu

------(Mobile Steel Net) Cuando el acero se somete a una prueba de impacto en entalla, la energía consumida por el impacto del péndulo sobre la muestra se llama trabajo de impacto, expresado en Ak, y la unidad son julios (J). Cuando es una muesca en forma de V, es AKV, y cuando es una muesca en forma de U, es AKU. La energía de impacto consumida por el péndulo sobre la sección unitaria de la muestra durante la prueba de impacto se denomina tenacidad al impacto (también llamada valor de impacto), expresada por αk. Es decir: ak=Ak/F, su unidad es kJ/m2 o J/cm2. Dado que la energía del impacto solo es absorbida por el volumen que participa en la deformación cerca de la muesca de la muestra, y este volumen no se puede medir, y la deformación de cada parte en la misma sección es inconsistente, la energía de impacto αk en la unidad transversal El área seccional se utiliza para juzgar la dureza. Se ha eliminado gradualmente en el país y en el extranjero. Una prueba de flexión por impacto de péndulo se usa comúnmente en ingeniería para medir la capacidad del material para resistir cargas de impacto, es decir, para medir la energía de impacto Ak consumida cuando se rompe la muestra de carga de impacto, en julios (J). Al eliminar Ak del área de la sección transversal F en la muesca de la muestra, se puede obtener el índice de tenacidad al impacto (valor de impacto) del material, es decir, ak = Ak/F, y su unidad es kJ/m2 o J. /cm2. Por lo tanto, la tenacidad al impacto ak representa la capacidad del material para resistir la deformación y la fractura bajo cargas de impacto. El tamaño del valor ak indica la tenacidad del material. Generalmente, los materiales con un valor ak bajo se denominan materiales frágiles y los materiales con un valor ak alto se denominan materiales dúctiles. El valor ak depende del material y su estado, y tiene gran relación con la forma y tamaño de la muestra. El valor ak es muy sensible a los defectos estructurales internos y a los cambios en la microestructura del material, como inclusiones, segregación, burbujas, grietas internas, fragilidad del temple del acero, engrosamiento del grano, etc., lo que reducirá significativamente el valor ak; el mismo material Para la muestra, cuanto más profunda y afilada sea la muesca, mayor será la concentración de tensión en la muesca y más fácil será deformarse y romperse, menor será la energía del impacto y mayor será la fragilidad. del material será. Por lo tanto, los valores ak o Ak de muestras de diferentes tipos y tamaños no se pueden comparar directamente. El valor ak del material disminuye a medida que disminuye la temperatura, y dentro de un cierto rango de temperatura, el valor ak disminuye bruscamente. Este fenómeno se denomina fragilidad en frío, y este rango de temperatura se denomina "temperatura de transición dúctil-frágil (Tk)". La importancia práctica del índice de tenacidad al impacto es revelar la tendencia a la fragilidad del material. ¿Qué es la prueba de impacto Charpy? Charpy se transcribe como: Charpy, y la prueba de impacto Charpy (nombre estándar en inglés: CharpyImapctTest) es una prueba que se utiliza para determinar la sensibilidad a la entalla (dureza) de los materiales metálicos. Prepare una muestra de metal con una determinada forma y tamaño (generalmente 10 × 10 × 55 mm) para que tenga una muesca en forma de U o una muesca en forma de V. Está en un estado de viga simplemente apoyada en la máquina de prueba de impacto Charpy, con. el péndulo levantado por la máquina de prueba El martillo hace un impacto para romper la muestra a lo largo de la muesca. La diferencia de altura cuando el péndulo se eleva nuevamente cuando se rompe se usa para calcular la energía absorbida de la muestra, que es Aku (muesca en forma de U). y Akv (muesca en forma de V). Las pruebas de impacto se pueden realizar a diferentes temperaturas. Un valor grande de potencia absorbida (Joule) indica que el material tiene buena tenacidad y no es sensible a espacios en la estructura u otras condiciones de concentración de tensiones. Para materiales con estructuras importantes, en los últimos años, se han tendido a utilizar para pruebas de impacto muestras con entalladura en forma de V que pueden reflejar mejor el efecto de entalla: una prueba de propiedad mecánica dinámica, utilizada principalmente para medir el trabajo consumido al punzonar. Muestra de una determinada forma. También se llama prueba de resistencia al impacto. Según la forma de la muestra y el método de rotura, la prueba de impacto se divide en tres tipos: prueba de impacto por flexión, prueba de impacto por torsión y prueba de impacto por tracción. El método de prueba de impacto por flexión de viga es simple de operar y es el más utilizado. Su principio de prueba se muestra en la Figura 1. Muestras de impacto Las muestras de impacto por flexión comúnmente utilizadas en varios países del mundo se muestran en la Figura 2. Las normas chinas pertinentes estipulan que se adopte el método de prueba de viga y que las muestras estándar utilizadas sean principalmente muestras con muesca en forma de U y muestras con muesca en forma de V. El trabajo consumido al impactar la muestra se llama energía de impacto Ak. Divida Ak por el área de la sección transversal F en la muesca y obtendrá la resistencia al impacto ak, en J/cm2. El valor ak no tiene un significado físico claro porque la energía del impacto no se consume de manera uniforme a lo largo del área de la sección transversal de la muesca. Por lo tanto, el valor ak no se puede utilizar directamente en los cálculos de diseño. Para el mismo material metálico, si la brecha es más aguda y profunda, el volumen de deformación plástica será menor, la energía absorbida será menor y la tenacidad del material será menor. Por lo tanto, para muestras con diferentes tamaños y muescas, los resultados no se pueden convertir ni comparar entre sí. El ensayo de impacto por flexión fue propuesto por G. Charpy a principios del siglo XX y ha sido ampliamente utilizado desde entonces. En ingeniería, se utiliza principalmente para evaluar la calidad metalúrgica y la calidad de la tecnología de procesamiento, y para determinar la temperatura de transición entre tenacidad y fragilidad.

Por ejemplo, si hay grietas por fatiga prefabricadas en la muestra, utilice oscilogramas u otros métodos para obtener la curva carga-tiempo y la curva carga-desplazamiento. La tenacidad a la fractura KId en la que se produce la fisura dinámica y la tenacidad a la fractura KIA en la que se produce la grieta expandida. También se pueden medir las paradas de expansión, etc. (Ver fortalecimiento de metales). La transición dúctil-frágil es un fenómeno en el que los materiales metálicos pasan de un estado dúctil a un estado frágil a medida que la temperatura disminuye, lo que resulta en una fuerte disminución de la tenacidad al impacto. La curva de relación típica entre la energía del impacto y la temperatura para materiales metálicos se muestra en la Figura 3. A la hora de seleccionar materiales desde el punto de vista de la tenacidad, lo más importante es conocer la temperatura de transición tenacidad-fragilidad Tk (°C). Tk generalmente se calcula en función de la relación entre la energía de impacto (o tenacidad al impacto), las características de morfología de la fractura, las características de deformación y la temperatura. El método es: ① Seleccione la temperatura correspondiente a una determinada energía de impacto como Tk; ② Si se utiliza una muestra Charpy con muesca en V, la Tk correspondiente a una energía de impacto de 15 pies-libras (20,34 J) se expresa como V15TT; O use La temperatura cuando aparece una fractura cristalina del 50% en el área de fractura es Tk, expresada como 50% FATT ④ Tk también se define como la temperatura a la que la curva de energía de impacto comienza a aumentar, que es la temperatura de transición plástica cero, expresada; como END. Obviamente, Tk varía según los estándares de selección. Al utilizar Tk, se debe prestar atención al estándar que define Tk. Dureza al impacto: cuando una muestra de metal de cierto tamaño y forma se rompe por una carga de impacto en un tipo específico de prueba de impacto, la energía de impacto consumida por unidad de sección transversal en la muesca de la muestra se llama tenacidad al impacto, expresada en αk. Actualmente, la muestra de impacto Charpy de 10 × 10 × 55 mm comúnmente utilizada con una muesca en forma de V de 2 mm de profundidad utiliza directamente la energía de impacto (valor J Joule) AK como estándar, en lugar de utilizar el valor αK. Porque la energía de impacto por unidad de área no tiene importancia práctica. La energía de impacto es la más sensible para verificar la transformación de fragilidad de los materiales metálicos a diferentes temperaturas, y los accidentes de fractura catastróficas en condiciones de servicio reales a menudo están relacionados con la energía de impacto y la temperatura de servicio del material. Por lo tanto, las normas pertinentes a menudo estipulan el valor de la energía de impacto a una determinada temperatura y también estipulan que la FATT (temperatura de transformación del área de fractura) debe ser inferior a la condición técnica de una determinada temperatura. El llamado FATT se refiere a la evaluación de la fractura por impacto después de que se rompa un grupo de muestras de impacto a diferentes temperaturas. La temperatura correspondiente es cuando la fractura frágil representa el 50% del área total. Debido a la influencia del espesor de la placa de acero, para placas de acero con un espesor de ≤10 mm, 3/4 especímenes de impacto de tamaño pequeño (7,5 × 10 × 55 mm) o 1/2 especímenes de impacto de tamaño pequeño (5 × 10 ×55 mm) se pueden obtener. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los valores de energía de impacto de las mismas especificaciones y a la misma temperatura se pueden comparar entre sí. Solo bajo las condiciones especificadas en la norma, la energía de impacto de la muestra de impacto estándar se puede convertir en la energía de impacto de la muestra de impacto estándar de acuerdo con el método de conversión estándar y luego compararse entre sí. La tenacidad al impacto se refiere al cociente que se obtiene al dividir el trabajo consumido cuando el material se rompe bajo la acción de una carga de impacto externa por el área de la sección transversal de la entalla de la muestra, es decir, la energía absorbida por la muestra al resistir el impacto. carga a una temperatura especificada. 'H ( Todos tienen una alta tenacidad al impacto. Esto se debe a que los materiales que pueden deformarse plásticamente lentamente bajo carga estática pueden no deformarse plásticamente rápidamente bajo carga de impacto. La tenacidad al impacto es un indicador integral de resistencia y plasticidad. función, pero la plasticidad tiene un mayor impacto en Dureza Hay dos tipos principales de muescas en las muestras de impacto 6R-L*O:G"r5J4X, a saber, las muestras Charpy con muesca en V y Charpy con muesca en U. La energía de absorción de impacto obtenida está representada por Akv y Aku respectivamente. También las hay. Dos métodos de muestreo para muestras de impacto, a saber, muestreo transversal y muestreo longitudinal (el muestreo transversal es perpendicular a la dirección de rodamiento de la placa de acero y el muestreo longitudinal es paralelo a la dirección de rodamiento de la placa de acero, es decir, la muestra estándar es 55). ×10×10, y la muestra pequeña es 55×10×7,5 o 55×10×5. El tamaño de la muestra de impacto se determina principalmente en función del tamaño máximo que se puede obtener según las regulaciones y estándares nacionales. El diseño y la fabricación del contenedor estipulan que la muesca en V Charpy y los métodos de muestreo transversal son los principales. La forma de muesca de las muestras de impacto tiene una gran influencia en la resistencia al impacto. La muesca en V Charpy es más poderosa que la muesca en U. y puede reflejar mejor la sensibilidad de las muescas del material y los defectos internos a las cargas dinámicas. Para las muestras en forma de U, la mayor parte de la energía del impacto se consume en la formación de grietas durante las pruebas de impacto, mientras que para las muestras con muescas en forma de V, la mayor parte. la energía del impacto se consume en la expansión de las grietas. No existe una relación de conversión correspondiente entre la tenacidad al impacto medida por la muesca en forma de U y la tenacidad al impacto medida por la muesca en forma de V.

La dirección de muestreo de la muestra de impacto se especifica como "muestreo transversal". La consideración principal es que cuando se vierte el lingote de acero, se formarán segregaciones e impurezas durante el proceso de laminación de la placa de acero, estas partes desiguales e impurezas. Fibras a lo largo de la dirección de extensión del metal, de modo que las propiedades mecánicas de la placa de acero paralela a la dirección de laminación son mayores que las de la dirección perpendicular. La dirección de muestreo de las muestras de impacto estipuladas en las normas de nuestro país es incompatible con las regulaciones de la ASME estadounidense. La dirección de muestreo de las muestras de impacto estipuladas en las normas ASME estadounidenses es "muestreo longitudinal", por lo que cuando se utilizan materiales importados en China. Fabricación nacional de contenedores, cabe señalar que la dirección de muestreo de las muestras de impacto debe especificarse como "muestreo transversal". La capacidad de un material para resistir daños bajo una carga de impacto se denomina tenacidad al impacto. En términos sencillos, se refiere a la capacidad de un material para resistir daños cuando es golpeado por una fuerza externa o una colisión. Por ejemplo, el acero laminado en frío o el acero aleado es más resistente a los impactos que el hierro fundido, el acero fundido y otros materiales. porque la pieza fundida es frágil y, por tanto, no resistente a los impactos. En términos sencillos, es la capacidad de resistir impactos inesperados y no está necesariamente relacionada con la fuerza y ​​la dureza. Factores que afectan la energía de impacto del acero 1. Método experimental de energía de impacto La tenacidad al impacto del acero se refiere a la capacidad del acero para absorber energía mecánica cuando se rompe bajo una carga de impacto. Es una medida de la resistencia del acero a los efectos de baja. temperatura, concentración de tensiones, carga de impacto, etc. La capacidad de rotura es una propiedad mecánica. El método experimental consiste en utilizar una muestra de metal de cierto tamaño y forma para romperla bajo una carga de impacto en un tipo específico de prueba de impacto. La energía de impacto consumida por unidad de sección transversal en la ranura de la muestra se denomina tenacidad al impacto y se representa. por αk. Actualmente, la muestra de impacto Charpy de 10 × 10 × 55 mm comúnmente utilizada con una muesca en forma de V de 2 mm de profundidad utiliza directamente la energía de impacto (valor J Joule) AK como estándar, en lugar de utilizar el valor αK. Porque la energía de impacto por unidad de área no tiene importancia práctica. Debido a la influencia del espesor de la placa de acero, para placas de acero con un espesor de ≤10 mm, 3/4 especímenes de impacto de tamaño pequeño (7,5 × 10 × 55 mm) o 1/2 especímenes de impacto de tamaño pequeño (5 × 10 ×55 mm) se pueden obtener. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los valores de energía de impacto de las mismas especificaciones y a la misma temperatura se pueden comparar entre sí. Solo bajo las condiciones especificadas en la norma, la energía de impacto de la muestra de impacto estándar se puede convertir en la energía de impacto de la muestra de impacto estándar de acuerdo con el método de conversión estándar y luego compararse entre sí. 2. Los principales factores que influyen en la energía del impacto. La tenacidad al impacto del acero no solo está relacionada con la calidad del acero, la forma de la muesca de la muestra y la velocidad de carga, sino que también se ve muy afectada por la temperatura, especialmente la temperatura negativa. Cuando la temperatura es inferior a cierta temperatura, la tenacidad al impacto del acero disminuirá drásticamente y la tenacidad al impacto también está relacionada con el espesor de la muestra. Cuanto mayor es el espesor, menor es la tenacidad. El valor de la tenacidad al impacto es una fuerza dinámica y no se puede determinar en función de otros factores. El valor del impacto también está relacionado con el acabado de la superficie de la muestra.