缺口彎曲試驗是檢驗母材的缺口脆性的試驗方法之一，試驗是將規定的試樣放在試驗機上，用靜載加壓彎曲，使應力集中在缺口處，將試樣折斷。通過一系列不同溫度的缺口彎曲試驗，以檢驗破斷時的轉變溫度。常用的有肯爾試驗，裏海試驗等。
基本介紹
- 中文名：缺口彎曲試驗
- 外文名：Notch bending test
- 目的：檢驗母材的缺口脆性
- 方法：試驗是將規定的試樣放在試驗機上
- 步驟：用靜載加壓彎曲
- 缺口敏感性：材料本身性能、應力狀態
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缺口敏感性
對於金屬材料來說，缺口總是降低塑性，增大脆性。金屬材料存在缺口而造成三向應力狀態和應力應變集中，由此而使材料產生變脆的傾向，這種效果稱為缺口敏感性。一般採用缺口試樣力學性能試驗來評價材料的缺口敏感性，常用的缺口試樣力學性能試驗方法有缺口靜拉伸和缺口偏斜拉伸、缺口靜彎曲等。
金屬材料的缺口敏感性除和材料本身性能、應力狀態(載入方式)有關外，尚與缺口形狀和尺寸、試驗溫度有關。缺口尖端曲率半徑越小，缺口越深，材料對缺口的敏感性也越大。缺口類型相同，增加試樣截面尺寸，缺口敏感性也增加，這是由於尺寸較大試樣彈性能儲存較高所致。降低溫度，尤其對bcc金屬，缺口敏感性急劇增大。因此，不同材料的缺口敏感性應在相同條件下對比。
缺口彎曲試驗介紹
缺口彎曲試驗用於測定彎曲條件下材料對缺口的敏感性。一般採用帶缺口的試樣(尺寸10×6×60或10×10X65)，在試驗機彎曲裝置上進行，其裝置如下圖所示。
缺口彎曲試驗試驗時在缺口處也產生有應力集中的三向應力，從而衡量材料在這種惡劣條件下顯示材料對缺口的敏感性，評定材料質量。
缺口彎曲試驗可以顯示材料的缺口敏感性。由於缺口和彎曲引起的不均勻性疊加，所以缺口彎曲較缺口拉伸應力應變分布不均勻性要大。這種方法一般根據斷裂時的殘餘撓度或彎曲破斷點(裂紋出現)的位置評定材料的缺口敏感性。
評定方法
(一)用彎曲曲線評定缺口敏感性
在試驗機上按照上圖的裝置試驗時，可以利用自動繪圖記錄裝置畫出負荷—變形曲線。
彎曲曲線它反映了缺口試樣變形和斷裂的整個過程。彎曲負荷—變形曲線所包圍的面積可以分為三個部分：彈性變形功、塑性變形功和斷裂功。如果材料的試驗曲線只有彈性功，而無塑性功，更無斷裂功，表示材料對缺口極為敏感。如果材料的試驗曲線只有彈性功和塑性功而無斷裂功，表示材料對缺口敏感，而且塑性功越小，缺口敏感性越大。如果材料的試驗曲線三種功都有，表示材料對缺口不敏感，而且斷裂功fIII)越大越好。
試驗時斷裂裂紋首先在缺口根部的表面產生，再擴散至整個截面FK。產生裂紋的載荷一般是P最大，也可能是之後的P。裂紋擴張所消耗的功就是斷裂功，其值的大小反映了裂紋擴張的難易程度，因此斷裂功可以代表材料阻礙裂紋擴張的能力，叫做裂紋擴張功。所以有人曾建議用斷裂功去表示材料對裂紋的敏感性。斷裂功越大，裂紋擴張就越慢，裂紋敏感性越小；斷裂功越小，裂紋擴張就越快，裂紋敏感性越大；當斷裂功為零時，則裂紋擴張極快，一經產生就很快擴張至整個截面而脆斷，材料對裂紋極敏感。這種利用斷裂功的大小衡量材料對
裂紋的敏感性，只是很粗略地定性估計。科學的定量表示，就需要套用斷裂力學知識，用斷裂韌性等表示材料阻礙裂紋快速擴張的能力。
(二)用斷口形貌評定缺口敏感性
缺口試樣彎斷之後，根據斷口形貌可以評定材料對缺口的敏感性：纖維狀的韌性斷口表明材料對缺口不敏感；結晶狀的脆性斷日表明材料對缺口很敏感；纖維和結晶狀的混合斷口可根據兩者所占面積的比例去評定，纖維狀部分越大，缺口敏感性越小。這種方法較為簡單可靠，但視別和估計斷口韌脆部分需要有較豐富的經驗才行。
以上兩種方法可以結合起來，效果更好。
