沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力,稱為沖擊韌性。對于鑄造馬氏體時效不銹鋼管,當鎳含量為5%時其沖擊韌性較低。隨著鎳含量的增加,鋼的強度和韌性可得到改善,但當鎳含量大于8%時,強度和韌性值又一次下降。在馬氏體鉻-鎳系不銹鋼中添加鉬后,可提高鋼的強度且可保持韌性不變。
機械零件在使用過程中不僅受到靜載荷與變動載荷的作用,還受到沖擊載荷的作用因此在設計零件和工具時,必須考慮所選用材料的沖擊吸收收功。
GB/T 229-2007《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法》規定,用一定尺寸和形狀不同的夏比標準試樣,在擺錘式一次沖擊試驗機上進行沖擊試驗,以沖擊試樣時所消耗的沖擊吸收功來測定鋼鐵材料的沖擊吸收功。符號為Ak,單位為J。
在原國家標準中,用試樣斷口處截面積SN去除以Ak(沖擊吸收功)即得到沖擊韌度,用αk表示,單位為J/c㎡。
由于沖擊功僅為缺口附近參加變形的體積所吸收,而此體積通常又無法測量,而且在同一斷面上每一部分的變形也不完全一致,因此用單位截面上的沖擊功(即沖擊韌度)αaK來判斷材料韌性,在國內外已逐漸被淘汰,而應用較多的則是沖擊功AK。
對一般不銹鋼管來說,所測沖擊吸收功Ak越大,材料的韌性越好。
試驗數據表明,某些材料的沖擊韌性數值隨溫度降低而減小,在某一狹窄溫度區間沖擊韌性的數值驟然下降,材料變脆,這就是冷脆現象,在選材時應予以注意。
在鐵素體型不銹鋼中增加鉬的含量雖可提高強度,但缺口敏感性也被提高而使韌性下降。
在奧氏體型不銹鋼管中具有穩定奧氏體組織的鉻鎳系奧氏體不銹鋼的韌性(室溫下韌性和低溫下韌性)非常優良,因而適用于在室溫下和低溫下的各種環境中使用。對于有穩定奧氏體組織的鉻錳系奧氏體不銹鋼,添加鎳可進一步改善其韌性。
雙相不銹鋼管的沖擊韌性隨鎳含量的增加而提高,一般來說,在奧氏體+鐵素體兩相區內其沖擊韌性穩定在160~200J的范圍內。