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声峰超声波批发商浅析超声波如何测量分析多晶材料断裂韧性

来源: | 发布日期:2022-11-22

断裂韧度是一个非本征的力学性能,测量的是材料的断裂抗力,在此应力强度下裂纹处于不稳定状态,并且会继续长大,甚至发生失效。已经知道,在多晶固体中断裂韧度是受微观组织和形态控制的,因为超声波衰减也受类似因素的控制,所以两者之间有一定的关系。

9.22-23

9-22和图9-23是说明超声波衰减系数和断裂韧度与微观组织关系的两个例子。从图9-22可以推出晶粒尺寸的减小与韧度的增大相对应的结论;图9-23的显微照片则说明了相反的情况,晶粒(碳化钨晶体)尺寸的增大与韧度增大相对应。但是,这种与晶粒尺寸的视在关系是易于使人误解的,因为实际上控制断裂韧度的是带有高位错密度的钴接合剂的体积。显然,与晶粒尺寸乃至晶粒的形状和纵横尺寸相比,要更多考虑控制断裂的标志因素。超声波检测补充了在显微照片上所看到的信息,可以增加对控制动态断裂行为因素的了解。

9.24
分析表明,除了晶粒尺寸和形状外,能量在晶粒边界的反射和弹性散射、弹性各向异性和位错阻尼都是影响断裂韧度和超声波衰减的因素。超声衰减可以预示金属中活性裂纹附近出现的裂纹钝化区尺寸(特征长度),以图9-24为例,图中横坐标为特征长度(KIc  /σy)2,纵坐标为超声衰减系数C1 βδ,其中C1为超声纵波速度,1669097069544表示1669097106664是在频率1669097484379时评定的,而δ为与平均晶粒尺寸相当的超声波波长。裂纹钝化区范围愈大,局部吸收能量就愈多、断裂韧度也就较大,此即为用超声波法将金属按断裂韧度进行分等的依据。

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