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通过建立小冲杆试验得到的能量转变温度TSP与冲击试验得到的韧脆转变温度TCVN的经验关联式,可以达到仅仅从小冲杆试验就能够得到材料的韧脆转变温度的目的,对于评价在役设备的脆化程度具有重要意义。获得材料的能量转变温度TSP需要进行不同温度的小冲杆试验,然而对于大部分材料来说,常规的无缺口小冲杆试样获得的能量转变温度曲线即使在-196℃也没有出现明显的下平台,因此不能确定计算得到材料的能量转变温度TSP是否准确,因此可能是导致无法和常规试验结果之间得到较为理想的关联式的原因。为此本文以3Cr1MoV母材为主要研究对象,进行了一系列小冲杆试验来研究是否能通过缺口试样准确获得一个准确的关联式。本文的主要研究内容包括三个方面:首先通过有限元分析确定了缺口尺寸的误差对试验结果的影响;根据确定好的加工方法在原始厚度为0.5mm和0.75mm的小冲杆试样上分别预制U型和V型缺口,然后对无缺口以及四种预制好缺口的小冲杆试样进行了低温试验;确定了一种较佳的缺口试样形式,并利用该试样形式对其他几种不同材料进行了研究,确定了TSP与TCVN的关联式。主要研究成果如下: (1)对于U型缺口试样,当缺口宽度≤0.3mm、曲率半径误差在±4%范围内、缺口深度误差在±4%范围内以及缺口中心线偏移量≤0.3mm时试验结果偏差在要求范围之内;对于V型缺口试样,当缺口宽度≤0.25mm、曲率半径误差≤0.005mm、缺口深度误差在±4%范围内以及缺口中心线偏移量≤0.5mm时试验结果偏差在要求范围之内。 (2)实际检测结果显示利用确定好的加工方法加工出的缺口尺寸均满足精度要求,且试验结果显示随机抽取的试样的试验结果具有较好的重复性,加工方法可行。 (3)在试样上预制缺口能使ESP/Fm-T向高温侧移动并出现下平台;除了0.75mm厚V型缺口试样以外其他三种缺口试样均能得到ESP/Fm-T曲线的下平台;0.5mm厚的两种缺口试样以及0.75mm厚V型缺口试样的断口形貌与ESP/Fm-T曲线不匹配,不能用于评价材料的能量转变温度;0.75mm厚U型缺口试样能得到曲线的下平台,能准确得到材料的能量转变温度。 (4)得到了0.75mm厚U型缺口试样与常规冲击试样的关联公式,关联系数为0.82,关联性优于未开缺口试样,表明缺口试样是一种更加适合评价材料韧脆转变温度的试样形式。