韧脆转变温度的测定
金属韧脆转变温度t
k
是通过系列冲击试验测定的。

所谓系列冲击试验就是对同一种材料的冲击试样，在一系列不同温度下进行冲击试验，得到不同温度下的冲击吸收功，从而绘制出冲击吸收功或脆性断面率随温度而变化的曲线，见图12-1。

试验时，一般使用标准夏比V型缺口冲击试样。

图12-1 韧脆转变曲线示意图
由图12-1可以确定出材料由韧性状态转变为脆性状态的韧脆转变温度。

常用的方法有：
1. 断口形貌法由于温度下降时，试样断口上结晶区面积增大，纤维区面积减小，根据两者相对面积的变化，可确定韧脆转变温度。

通常在脆性断面率-温
度曲线中规定脆性断面率(n)所对应的温度即为韧脆转变温度t
k ，用FATT
n
表示。

例如脆性断面率为50%所对应的温度记为FATT
50。

典型的冲击试样断口形貌包括纤维区、晶状区和剪切唇三部分，测量时剪切唇按纤维区处理。

冲击试样断口的晶状断面率或纤维断面率可采用如下方法测定：
(1)对比法。

将冲击试样断口与冲击试样断口纤维断面率示意图比较，见图12-2，估计出纤维断面率，然后计算脆性断面率。

(2)游标卡尺测量法。

按断口上晶状区的形状若能分为矩形、梯形时，见图12-3。

用游标卡尺测量试样断口相应尺寸，由表3-4-2查得纤维断面率后计算脆
性断面率。

(3)放大测量法。

把冲击试样断口拍成放大照片，用求积仪测量晶状区面积，也可用低倍显微镜等光学仪器测量晶状区面积。

图12-2 冲击试样断口纤维断面率示意图
(4)卡片测量法。

用透明塑料薄膜制成方孔卡片或网格卡片，测量晶状区面积。

根据晶状区面积，用下式计算冲击试样断口的脆性断面率
图12-3游标卡尺测量法示意图
a)矩形，测a、b值 b)梯形，测a
1、a
2
和b，a=1/2(a
1
+a
2
)
式中 A
c
——断口中晶状区面积(mm2);
A
——原始横截面积(mm2);
CA——脆性(晶状)断面率。

2. 能量准则法能量准则法是以冲击吸收功降低到某一规定数值时所对应的温度作为韧脆转变温度。

图3-4-10中的冲击吸收功-温度曲线上有两个平台，即上平台和下平台。

两个平台对应的冲击能量分别称为高阶能和低阶能。

用能量准则法定义韧脆转变温度一般有三种方法：一种是将高阶能开始降低的温度定为韧脆转变温度记为FTP。

当温度高于FTP时，试样断口为100%纤维状断口;另一种是将低阶能开始上升的温度定义为韧脆转变温度记为NDT，称为零塑性或无塑性转变温度。

在NDT以下，试样断裂前没有塑性变形发生，断口呈100%结晶状;第三种是对冲击吸收功-温度曲线上平台与下平台区间规定百分数(n)所对应的
温度定义为韧脆转变温度，记为ETT
n。

例如，冲击吸收功上下平台区间50%所对
应的温度记为ETT
50。

此外。

能量准则法还有一种是以A
kV
＝20.3N·m(15呎磅)对应的温度作为韧
脆转变温度，记为V
15TT。

V
15
TT适用于低强度船用钢板。

3. 侧向膨胀法侧膨胀值-温度曲线上平台与下平台区间某规定侧膨胀值所对应的温度定义为韧脆转变温度记为LETT。

当用侧膨胀值确定韧脆转变温度时，应准确地测量断口的侧膨胀值。

常用的方法有侧膨胀仪测量法、投影仪测量法和游标卡尺测量法。

侧膨胀值的测量见图
12-4。

详细的测量方法见GB/T 12778—1991《金属夏比冲击断口测定方法》。

图12-4 侧膨胀值测量示意图
应当指出，用标准冲击试样测定的韧脆转变温度与实际构件是有差距的。

构件形状、尺寸及加载情况对其韧脆转变温度都有影响。

用标准试样测定的韧脆转变温度只能用来比较不同材料在相同试验条件下发生低温脆性倾向的大小，并不能说明该材料制成的构件在此温度下一定会发生脆断。