金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍.ppt

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1、核电石化事业部2012年3月金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍Charpypendulumimpacttestmethod李兴民一、夏比摆锤冲击试验简介二、GB/T229-2007解读三、回火脆转变温度四、冲击试验标准对比内容概况一、夏比摆锤冲击试验简介缺口效应实际生产中的机件，绝大多数都不是截面均匀而无变化的光滑体，往往存在截面的急剧变化，如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退刀槽及焊缝等，这种截面变化的部位可视为“缺口”。由于缺口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓“缺口效应”，从而影响金属材料的力学性能。一、夏比摆锤冲击试验简介缺口

2、效应主要产生以下两方面影响：1.在缺口根部引起应力集中，并改变缺口前方的应力状态；2.使塑性材料强度提高，塑性降低，即所谓的“缺口强化”。需要指出的是，缺口强化并不是金属内在性能发生变化，纯粹是由于三向拉伸应力约束了塑性变形所致。无论是脆性材料还是塑性材料，其机件上的缺口都因造成两向或三向应力状态和应力应变集中而产生变脆倾向，降低了使用的安全性。一、夏比摆锤冲击试验简介冲击试验一种动态力学性能试验，主要用来测定冲断一定形状的试样所消耗的功，又叫冲击韧性试验。(加载速度)冲击试验机（摆锤式和落锤式）：手动冲击试验机、半自动冲击试验机、全自动冲击试验机。根据

3、试样形状和破断方式，冲击试验分为弯曲冲击试验、扭转冲击试验和拉伸冲击试验三种。横梁式弯曲冲击试验法（charpy）操作简单，应用最广。在工程上主要是用它评定冶金质量和加工工艺质量，以及测定韧脆性转变温度。为表征加载速率和缺口效应对金属材料韧性的影响，需要进行缺口试样的冲击弯曲试验。一、夏比摆锤冲击试验简介夏比冲击试验(CharpyImpactTest)是用以测定金属材料抗缺口敏感性(韧性)的试验。制备有一定形状和尺寸的金属试样(通常为10×10×55mm)，使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比冲击试验机上处于简支梁状态，以试验机举起的摆锤作一次冲击，使试样

4、沿缺口冲断，用折断时摆锤重新升起高度差计算试样的吸收功，即为Aku(U型缺口)和Akv(V型缺口)。可在不同温度下作冲击试验。吸收功值(焦耳)大，表示材料韧性好，对结构中的缺口或其他的应力集中情况不敏感。一、夏比摆锤冲击试验简介一、夏比摆锤冲击试验简介夏比冲击试验常采用简支梁冲击，以摆锤冲击试样前后的能量差来计算出冲击强度。一、夏比摆锤冲击试验简介夏比冲击试验应用作为韧性指标，为设计选材和研制新型材料提供依据检查和控制冶金产品质量监督热加工工艺质量评定材料在不同温度下的脆性转化趋势确定应变时效敏感性缺口敏感性指标。一、夏比摆锤冲击试验简介夏比冲击试验结果

5、分散性相对大的原因来自两方面：试验因素；材料结构。从试验角度看，由于冲击试验是在动态力作用下进行的，因此影响试验结果正确性和分散性的因素很多，试验方法标准化的目的就是对各种影响冲击试验结果的因素进行限定，以得到准确的和可比较的试验结果。二、GB/T229-2007解读一、范围规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法，适用于V型和U型缺口试样。不包括仪器化冲击试验方法，因为已有GB/T19748－2005《钢材夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法》。二、GB/T229-2007解读二、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条

6、款。GB/T3808摆锤式冲击试验机的检验GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T8170数值修约规则JJG145摆锤式冲击试验机检定规程二、GB/T229-2007解读三、术语实际初始势能KP—对试验机直接检验测定的值。吸收能量K—由指针或其他指示装置示出的能力值KV2、KU2－2mm锤刃的冲击值。KV8、KU8－8mm锤刃的冲击值。试样的几何尺寸二、GB/T229-2007解读冲击吸收功：规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功脆性断面率：脆性断口面积占试样断口总面积的百分率冲击吸收功-温度曲线：在一系列不同

7、温度的冲击试验中，冲击吸收功与试验温度的关系曲线韧脆转变温度：在一系列不同温度的冲击试验中，冲击吸收功急剧变化或断口韧性急剧转变的温度区域二、GB/T229-2007解读四、符号二、GB/T229-2007解读五、原理将规定几何形状的缺口试样置于试验机两支座之间，缺口背向打击面放置，用摆锤一次打击试样，测定试样的吸收能量。由于大多数材料的冲击值随温度变化，因此试验应在规定温度下进行。高温冲击试验低温冲击试验室温冲击试验二、GB/T229-2007解读六、试样标准尺寸冲击试样长度为55mm，横截面为10mm×10mm，在试样长度中间有V型和U型缺口。备用尺

8、寸试样可使用宽度分别为7.5mm，5mm，2.5mm的小尺寸试样。V型缺口夹角为