系列冲击试验转变温度的意义及其局限性

马 伟， 姜自强， 姜安婕

（1.合肥美亚光电技术股份有限公司，安徽 合肥 230088；2.安徽省电力科学研究院，安徽 合肥 230601；3.合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009）

1 转变温度曲线的数学模型及其特征

系列冲击试验可以揭示随着温度降低时，材质冲击韧性的变化趋势，更全面地反映了材质韧性特征，且因与断裂韧性试验、模拟实物工件的大型抗断试验相比，冲击试验简单实用、成本较低，累计数据和经验也颇为丰富，因而在机械、电力、桥梁、船舶，特别是核工业领域的设计制造、选材、安全控制等方面得到广泛的重视和应用［1－2］。系列冲击试验韧性测量值－试验温度表示的转变温度的典型曲线如图1所示。

图1 系列冲击试验韧性测量值－试验温度曲线

其中，冲击试验韧性测量值E指夏比冲击试验测得的体现韧性性质的参数，如冲击功Akv、冲击韧性akv、韧性断面率F、侧向膨胀值s等，ES、TS为曲线上指定点S的坐标。

由图1可见，转变温度曲线在高温侧有冲击试验韧性测量值水平段即上平台U，而在低温侧也有水平段即下平台L，中间段有下平台向上平台逐渐转变的区域，可称之为转变温度区。转变温度区的曲线呈现连续、单调递增的数学特征，其间存在拐点I。

工程上，习惯于采用某个指标（例如强度指标抗拉强度、塑性指标延伸率等）来评定材质的某种性能，因而也产生了理论上的转变温度指标，以期定量表征并可用以比较材料冲击韧性随温度变化出现的韧性变化特征。……