冲击功

冲击功是衡量材料韧性的一个指标，是材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，常以标准试样的冲击功KV2表示。工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳（J）。

冲击韧性工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳（J）。

而用试样缺口处的截面积F去除Ak，可得到材料的冲击韧度（冲击值）指标，即ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。

1kgf·m/cm2=9.8J/cm2

因此，冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小表示材料的韧性好坏。

一般把ak值低的材料称为脆性材料，ak值高的材料称为韧性材料。

ak值取决于材料及其状态，同时与试样的形状、尺寸有很大关系。ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感，如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会使ak值明显降低；同种材料的试样，缺口越深、越尖锐，缺口处应力集中程度越大，越容易变形和断裂，冲击功越小，材料表现出来的脆性越高。因此不同类型和尺寸的试样，其ak或Ak值不能直接比较。

材料的ak值随温度的降低而减小，且在某一温度范围内，ak值发生急剧降低，这种现象称为冷脆，此温度范围称为“韧脆转变温度（Tk）”。

冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向1。

吸收功具有一定尺寸和形状的金属式样，在冲击负荷作用下折断时所吸收的功。单位为焦耳（J）或Kgf . m。

虽然冲击吸收功不能真正代表材料的韧脆程度，但是由于他们对材料内部组织变化十分敏感，而且冲击弯曲试验方法简单易行，所以仍被广泛采用。对于冲击弯曲试验，其用途主要有：

1、控制原材料的冶金质量和热加工后的产品质量，即将Ak值作为质量控制指标使用；

2、根据系列冲击试验可得Ak值与温度的关系曲线，测定材料的热脆转变温度，从而评定材料的低温脆性倾向2。

应用通过对硬度和冲击功分析，可以看出原料灰铸铁的硬度和韧性都比较低，经过球化处理后硬度和韧性得到明显提高，球化后的铸铁由于含有较多珠光体，硬度比铸态的高，而韧性低于铸态球铁3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学