启裂抗力 夏比冲击试验

启裂抗力夏比冲击试验

夏比冲击试验是一种常用的测试方法，用于评估材料的抗冲击性能。它是由美国材料工程师夏比（Charpy）于20世纪初提出的，被广泛应用于工程材料的研究和设计中。本文将为您介绍夏比冲击试验的原理、步骤、结果分析及其在工程领域中的指导意义。

夏比冲击试验的原理基于能量守恒定律。在试验中，一根标准尺寸的试样被固定在冲击机上，然后一铁锤以一定能量从一定高度自由下落，击中试样。试样在冲击力的作用下发生断裂，断裂前后锤头的能量差即为试样吸收的冲击能量。通过测量试样断裂前后锤头的摆动幅度和位置，可计算出试样的冲击强度或冲击韧性。

夏比冲击试验的步骤分为准备工作、试验操作和数据分析三个阶段。首先，我们需要准备好试样，并按照一定的尺寸要求进行加工和标记。然后，将试样放置在冲击机的支撑台上，确保试样完全固定。接下来，调整冲击机的冲击能量和锤头高度，根据实际需求选择合适的试验条件。一切准备就绪后，通过按下按钮或操作控制台，让铁锤自由下落，实施试验。

试验完成后，需要对试样进行观察和分析。首先，检查试样断裂面的形态和特征，可以评估其断裂形式和断裂特性。例如，是否出现脆性断裂或塑性断裂等。其次，我们需要测量试样断裂前后锤头的摆动幅度和位置，从而计算出试样的冲击韧性。最后，根据试验数据和

观察结果，进行结果分析和比较，得出各种材料在冲击韧性方面的性

能指标。

夏比冲击试验在工程领域中具有重要的指导意义。首先，它可以

评估材料在受冲击载荷下的断裂行为和性能表现，为材料的选用和设

计提供重要参考。例如，在航空航天、汽车工业、建筑业等领域中，

对材料的冲击韧性要求较高，通过夏比冲击试验可以筛选出合适的材料。其次，夏比冲击试验可以用于材料的质量控制，验证生产过程中

的材料品质和加工工艺。最后，通过夏比冲击试验的数据比较和分析，可以为材料研究提供基础数据和理论依据。

综上所述，夏比冲击试验是一项重要的材料测试方法，在评估材

料的抗冲击性能方面具有广泛应用。通过准备工作、试验操作和数据

分析的步骤，我们可以获得试样的冲击韧性指标，并根据实际需求进

行结果分析和比较。夏比冲击试验在工程领域中具有指导意义，不仅

可以为材料的选用和设计提供重要参考，还可以用于质量控制和理论

研究。

金属材料夏比摆锤冲击试验研究

金属材料夏比摆锤冲击试验研究 摘要：通过测量金属材料的冲击吸收能量并分析测量结果得到相关质量数据， 夏比冲击就是这样一种为确定金属材料受到负荷的能力而开发的一项实验，他可 以将这一能力量化为数据，并以此来作为选择相对应的适用材料的指标，或是作 为研发新材料的依据。当材料被确定冶金质量、热加工质量和韧脆转变温度后， 冲击的能量K会显仪器设备上。本文通过分析其标准制定、试验设备要求和范围 来研究这一传统的力学性能试验方法。 关键词：夏比冲击、金属材料 引言 夏比冲击是当今被应用最为广的试验方法，大多用于评定材料能够受到荷载 冲击的能力或是说上限，它是一种动态试验，主要特点在于实行起来简单方便快捷。当下的第二产业极度高速发展使得制造者和研发人员对于金属的要求也逐步 提高，而以往曾有许多事故的发生是由于诸如金属疲劳这一些有关于金属本身特 性受限而发生的，也是人们对此未曾注意到的点。但是由于不同的金属材料差异 过大，很难有一个统一的测量标准、测量方法，如拉伸试验无法测量出材料对缺 口的敏感程度和韧脆性。在这种情况下，夏比摆锤冲击试验作为可以测量出金属 材料的受冲击极限，是十分重大的发现，必须被仔细的反复试验研究，争取尽量 完整的掌握这一试验的优缺点以及不确定因素。 1 夏比摆锤冲击试验 首先，夏比摆锤冲击试验可以评定的范围有：材料的韧性以及脆性、材料的 冶炼质量、加工质量和材料对冲击载荷的敏感性。材料韧性也分为多种，如冲击 韧性、断裂韧性等等，差韧性材料较容易因突然发生的脆性断裂而影响整体机器，用作测试冲击韧性的多种实验中，夏比摆锤试验是最为传统的一种。本文中的金 属材料夏比摆锤冲击试验研究主要用的试验机器是名为数控式摆锤冲击试验机的 检测机器，其精密度是被绝对保障的。其原理是利用指针式金属摆锤冲击试验机，在恒定室温下打击机器背对放置的两个支座间的U或V型缺口，后冲击能量即为 摆锤前后的势能差[1]。 2 冲击试样准备、过程 根据GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击实验方法》，实验为在冲击试验 机两支架间防止背对支架的试验金属材料，后放下规定高度的摆锤，最后读取显 示的数值。据标准。实验环境要求在18-22℃之间，所选用的小摆锤量程在1- 150J之间，试样要求。长度在54.40mm-55.60mm之间，宽度在9.89mm- 10.11mm之间，高度在9.925mm-10.075mm之间，偏差必须在以上的数值之内。 测试前要检测监测设备的钳口和摆锤固定情况，并测试摆锤空打的空载能耗，保 证误差最小。此外，试验样品必须放置在试验机砧座和锤刃缺口正中间对称位置，紧贴放置，偏离中点的误差应小于0.5mm。否则实验结果将作无效处理。对于高 温类实验，例如温度不超过200的高温试验，试样材料应该受限提前在-2至2℃ 的液池中浸泡10分钟以上，而高于200摄氏度的试验要在-5到5摄氏度的液池 中浸泡20分钟以上。浸泡后到开始试验间隔不得超过2秒。 试验用标准设备必须遵循国家或者国际的标准，每过一定周期校准、进行检 查安装；摆锤的刀刃半径由于对低能量冲击试验有一定影响，因此分为2mm和 8mm两种摆锤进行不同的试验，具体参考相关的产品标准。 试验设备为数控式摆锤冲击试验机，量程为0-150J，分辨力是1J，冲击试样

启裂抗力 夏比冲击试验

启裂抗力夏比冲击试验 夏比冲击试验是一种常用的测试方法，用于评估材料的抗冲击性能。它是由美国材料工程师夏比（Charpy）于20世纪初提出的，被广泛应用于工程材料的研究和设计中。本文将为您介绍夏比冲击试验的原理、步骤、结果分析及其在工程领域中的指导意义。 夏比冲击试验的原理基于能量守恒定律。在试验中，一根标准尺寸的试样被固定在冲击机上，然后一铁锤以一定能量从一定高度自由下落，击中试样。试样在冲击力的作用下发生断裂，断裂前后锤头的能量差即为试样吸收的冲击能量。通过测量试样断裂前后锤头的摆动幅度和位置，可计算出试样的冲击强度或冲击韧性。 夏比冲击试验的步骤分为准备工作、试验操作和数据分析三个阶段。首先，我们需要准备好试样，并按照一定的尺寸要求进行加工和标记。然后，将试样放置在冲击机的支撑台上，确保试样完全固定。接下来，调整冲击机的冲击能量和锤头高度，根据实际需求选择合适的试验条件。一切准备就绪后，通过按下按钮或操作控制台，让铁锤自由下落，实施试验。 试验完成后，需要对试样进行观察和分析。首先，检查试样断裂面的形态和特征，可以评估其断裂形式和断裂特性。例如，是否出现脆性断裂或塑性断裂等。其次，我们需要测量试样断裂前后锤头的摆动幅度和位置，从而计算出试样的冲击韧性。最后，根据试验数据和

观察结果，进行结果分析和比较，得出各种材料在冲击韧性方面的性 能指标。 夏比冲击试验在工程领域中具有重要的指导意义。首先，它可以 评估材料在受冲击载荷下的断裂行为和性能表现，为材料的选用和设 计提供重要参考。例如，在航空航天、汽车工业、建筑业等领域中， 对材料的冲击韧性要求较高，通过夏比冲击试验可以筛选出合适的材料。其次，夏比冲击试验可以用于材料的质量控制，验证生产过程中 的材料品质和加工工艺。最后，通过夏比冲击试验的数据比较和分析，可以为材料研究提供基础数据和理论依据。 综上所述，夏比冲击试验是一项重要的材料测试方法，在评估材 料的抗冲击性能方面具有广泛应用。通过准备工作、试验操作和数据 分析的步骤，我们可以获得试样的冲击韧性指标，并根据实际需求进 行结果分析和比较。夏比冲击试验在工程领域中具有指导意义，不仅 可以为材料的选用和设计提供重要参考，还可以用于质量控制和理论 研究。

夏比冲击试验试验不确定度评估报告

金属夏比缺口冲击试验不确定度评估报告 1概述 1.1参考文献 检测方法：GB/T 229-2007《金属夏比缺口冲击试验方法》 评定依据：JJF 1059-1999 《测量不确定度评定与表示》 1.2分析仪器 摆锤冲击试验机（深圳市新三思材料检测有限公司），校準證書給出的最大偏差為 0.34%；試樣尺寸由0~200mm的數顯卡尺測量，校準證書給出的最大偏差為 0.01mm。 1.3实验过程 試驗溫度為23℃，相對濕度為60%。 2建立数学模型 冲击吸收功由显示屏直接读出，冲击强度的数学模型为： y=x 式中: y ——被测试样冲击强度的检测结果，J x ——被测试样冲击吸收功的读出值，J； 3测量不确定度来源的分析 冲击试验测量不确定度评定来源因果图如下所示：

4 测量不确定度分量的评定 4.1 实验结果重复性所引入的不确定度分量u (a) 由于试样的不同材料材质的均匀性，每批甚至每个试样的加工、不同检测人员的操作甚至统一人员各次的操作、各个试验机的重复性等因素都在不同程度上存在着差异，因此，上述因素引起的试验重复性所引入的不确定度分量必须加以评定。这可对多个试样的操作重复测试所得到的多组观测列，通过统计得到标准差来进行评定（即采用A 类评定方法）。 A 的平均值：496.01 == ∑n A n A 标准偏差：0.0182J 1 ) (2 =--= ∑n A A s i 测试结果平均值的不确定度为： 00407.0472.4/0.0182)1(=== k s u 4. 2 试验机误差所引入的不确定度分量u(2) 实验室用于检测工作的冲击试验机，即工作试验机必须按照GB/T 3808-2002标准进行检定。在通过各个项目检验后，还必须使用标准试样进行间接检验，并达到标准的各项要求。 试验机（深圳市新三思材料检测有限公司），校準證書給出的最大偏差為0.34% u(2)=3/0034.0=0.00196 4.3标准试样的不确定度分量u(3) 根据GB/T 18658-2002标准，标准试样的允许误差s 当A ＜40J 时，s ≤±2J

金属材料夏比冲击试验

金属材料夏比冲击试验 第一部分：测试方法（V和U型缺口） 1、实施对象和领域： 1.1本标准详细的描述了金属材料夏比冲击试验的的细节。 2、涉及标准： 3、试验原理： 用规定高度的摆锤对处于简支梁扎的缺口试样进行依次性打击，测量试样折断时的冲击吸收功。 4、名词： 本标准所适用的名词如表1和图1、图2： 表1——名词 5、试样： 5.1 取样数量和取样位置应该在相应的产品标准中作出详细说明。 5.2 标准试样应该是55mm长，并且它的截面是10mm见方的正方体，在长度的中心部位开有缺口，两种型号 的缺口详细说明如下： a）V型缺口角度45度，缺口深2mm，缺口弯曲半径0.25mm，如不能制备标准试样，可以采用宽度7.5mm 或5mm等小尺寸试样，缺口应该开在狭窄的一面。 B）U型缺口或锁眼缺口试样，缺口深5mm ,缺口弯曲半径1mm。 除了铸造试样缺口所在的两平行表面达到所需要的精密度则可以不进行机加工以外，原则上试样应该机加工完成。 5.3 缺口所在均匀平面应垂直于试样的纵轴线。 5.4 试样详细尺寸公差在表2中给出。 5.5倘若相应的产品标准只能允许，无论如何，只有两个试样的形状和尺寸相同，那他们的结果比较才有意义。 5.6 机加工应该尽可能的不改变试样的性能，例如，冷热加工应该把对试样的影响减到最小。开缺口应该非常 小心。 6、试验机： 6.1 试验机应该被严格的制造和安装并符合欧洲标准10 045-2的要求。 试验机主要的特征含义见表3。 6.2 当摆锤式冲击试验机的冲击能量为（300±10）J并采用标准试样时，则试验视为在正常条件下进行。在上述条件下确定的缺口冲击功的缩写符号为： ——KU 适用于U型冲击试样 ——KV 适用于V型冲击试样

金属夏比冲击试验方法

金属夏比冲击试验方法 金属夏比冲击试验方法是一种测试金属材料韧性和抗冲击性能的方法。夏比冲击试验是通过在被试样上施加冲击载荷，然后观察其破坏形态和性能指标来评估其抗冲击性能。下面将详细介绍金属夏比冲击试验的方法。 首先，进行金属夏比冲击试验需要准备一块具有一定尺寸的金属试样。该试样通常采用标准化的形状和尺寸，以满足试验要求。通常情况下，试样的尺寸为10mm x 10mm x 55mm，即长宽比为1:1，长度为55mm。 在试样准备完成后，需要将试样固定在夏比冲击试验装置上。夏比冲击试验装置通常由一根垂直的冲击杆和一个底座组成。将试样的一端固定在底座上，另一端与冲击杆接触。 接下来，为了施加冲击载荷，需要将冲击杆自由落体地撞击试样。冲击杆的质量和高度需要根据试样的材料特性和试验要求进行合理选择。常用的冲击杆质量为1kg或2kg，高度为200mm或150mm。 在进行冲击试验之前，需要测量试样的初始长度。可以使用卡尺或光学测量仪等精确测量工具进行测量。将测量结果作为试样的初始长度。 然后，开始进行夏比冲击试验。通过释放冲击杆，使其自由落体撞击试样的另一端。试样在冲击力的作用下会发生塑性变形和可能的破坏。

试验完成后，需要测量试样的最终长度。同样可以使用卡尺或光学测量仪等工具进行测量。将测量结果作为试样的最终长度。 根据试样的初始长度和最终长度，可以计算出试样的夏比冲击韧性指标。夏比冲击韧性指标是通过公式夏比韧性=冲击能量/试样横截面面积来计算的。冲击能量可以根据冲击杆的质量和高度计算，试样横截面面积可以根据试样的尺寸计算。 除了评估试样的夏比韧性指标外，还需要观察试样在冲击过程中的破坏形态。常见的破坏形态有断口形貌、拉裂等。通过观察破坏形态，可以进一步分析金属材料的抗冲击性能。 综上所述，金属夏比冲击试验方法是一种评估金属材料抗冲击性能的方法。它通过施加冲击载荷并观察试样的破坏形态和性能指标来评估金属材料的韧性和抗 冲击性能。

夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别

夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别 点击数：7652014-04-18 14:29:25 来源：北京艾思弗-Beijing AECsoft 冲击试样中的缺口形式有两种，即夏比V形缺口和夏比U形缺口试样，所测得的冲击吸收功分别用Akv和Aku表示。冲击试样的取样方式也有两种，即横向取样和纵向取样（与钢板轧制方向垂直为横向，平行为纵向）。冲击试样的规格尺寸有三种，即标准试样为55×10×10，小试样为55×10×7.5或55×10×5，冲击试样的规格尺寸主要根据材料厚度可能制得的最大尺寸规格确定。 目前我国国内用于容器设计制造的法规和标准均规定以夏比V形缺口、横向取样方式为主。冲击试样的缺口形式对冲击韧性影响非常大，夏比V形缺口比夏比U形缺口更为尖锐，更能反应材料的缺口和内部缺陷对动态载荷的敏感性。对于U形试样，进行冲击试验时，其冲击功大部分消耗于裂纹的形成，而对V 形缺口试样，其冲击功大部分消耗于裂纹的扩展。U形缺口测得的冲击韧性与V 形缺口测得的冲击韧性之间不存在对应的换算关系。冲击试样的取样方向规定为“横向取样”，主要考虑在钢锭浇注时，会形成偏析及含有杂质，在轧制钢板的过程中，这些不均匀部分和杂质会顺着金属延伸方向形成纤维状组织，从而使钢板平行于轧制方向的力学性能高于垂直方向的力学性能。我国标准规定的冲击试样取样方向与美国ASME的规定是不一致的，美国ASME标准规定的冲击试样取样方向为“纵向取样”，故对在国内使用的国外进口材料用于国内的容器制造时，应注意冲击试样的取样方向应规定为“横向取样”。 目前，我国金属材料冲击试验方法标准为GB/T229-2007《金属夏比缺口冲击试验方法》。吸收功的单位是J，而冲击韧性的单位是J/cm2，也就是吸收功

断裂韧性冲击实验

断裂韧性冲击实验 一、实验目的： 1.学习低温温度下金属冲击韧性测定的操作方法； 2.测定温度对金属材料冲击韧性的影响，掌握确定金属材料的脆性转化温度T k 的方法。 二、实验设备： 1.冲击试验机。本次实验用J B-30型冲击试验机进行。 2.试样 标准夏比冲击试样有Ｖ型缺口和U 型缺口两种，U 型 缺口深度亦有2mm和5mm 两种。 三、实验原理： 本实验按冲击试验的最新国家标准G B/T229-1994进 行。用规定高度的摆锤对处于简支粱状态的缺口试 样进行一次性打击，可测量 试样折断时的冲击吸收功A k。（A k 除以试样缺口处截面积得冲击韧性值a k）。为了表明材料低温脆性倾向大小，常 用方法就是测定材料的“韧脆转化温 度”。一般使用标准夏比Ｖ型缺口冲击试样测定。根据不同温度下的冲击试验结果，以冲击吸收功或脆性断 面率为纵坐标， 以试验温度为横坐标绘制曲线见图1。韧脆转变温度确定

方法： a. 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，用ETT n 表示。如冲击吸收功上平台与下平台区间50%所对应的温度记为ETT50（℃）。 b. 脆性断面率－温度曲线中规定脆性断面率（n）所 对应的温度，用FTT n 表示。如脆性断面率为50%所对应的温度记为F TT50（℃）。 用不同方法测定的韧脆转变温度不能相互比较。 五、试验过程： 1.加热或冷却装置：室温到90℃可用水浴，80℃—200℃可以用油浴，室温以下用干冰（CO2）和低熔点液体混合物作为制冷剂。低熔点液体可以是煤油、酒精或其它无毒性挥发物的有机液体，进行适当配合而得到所要求的温度。例如：采用酒精加干冰调和可达到-70℃～0℃间不同温度。室温以上调节的温度要比规定的温度高3-5℃，以补偿从试样取出到冲断时温度的变化。 2.检查试验机：指针、螺帽是否过紧过松。将摆锤抬起，空冲 3.准备试样：将领到的试样擦干净，打上钢印（编号）， 测量试样尺寸（精确到0.1mm），并记录。完成后将试

启裂抗力 夏比冲击试验

启裂抗力夏比冲击试验 1. 引言 启裂抗力是指材料在受到外力冲击时的抵抗能力。夏比冲击试验是一种常用的测试方法，用于评估材料的启裂抗力。本文将介绍夏比冲击试验的原理、步骤以及其在材料研究和工程应用中的重要性。 2. 夏比冲击试验原理 夏比冲击试验是通过将一定质量和速度的锤头自由落下，撞击样品表面，然后测量样品上产生的裂纹长度或者破坏面积来评估材料的启裂抗力。该试验基于夏比公式，即： E=m⋅g⋅ℎA⋅d 其中，E为夏比指数，m为锤头质量，g为重力加速度，ℎ为锤头自由落下高度，A 为样品断面积，d为样品上产生裂纹的长度或者破坏面积。 3. 夏比冲击试验步骤 3.1 实验准备 •准备好需要测试的材料样品。 •根据试验要求，选择合适的锤头质量和自由落下高度。 •准备好测量裂纹长度或者破坏面积的设备。 3.2 进行试验 1.将样品固定在测试台上，保证样品表面平整且与锤头垂直。 2.调整锤头质量和自由落下高度到合适的数值。 3.记录锤头质量、自由落下高度以及样品断面积等实验参数。 4.让锤头自由落下撞击样品表面，产生裂纹或者破坏。 5.快速测量裂纹长度或者破坏面积。 3.3 数据处理与分析 1.根据实验记录计算夏比指数E。 2.将得到的数据与其他样品或不同条件下的数据进行比较分析。 4. 夏比冲击试验在材料研究中的应用 夏比冲击试验是评估材料启裂抗力的重要方法，在材料研究中有广泛应用。

首先，夏比冲击试验可以用于材料筛选。通过对不同材料进行夏比冲击试验，可以评估材料在受冲击载荷下的启裂抗力，从而选择最适合特定工程应用的材料。 其次，夏比冲击试验可以用于材料性能研究。通过改变材料的组成、结构或者处理方式等因素，可以对不同样品进行夏比冲击试验，并比较分析得到的数据，从而研究这些因素对材料启裂抗力的影响。 此外，夏比冲击试验还可以用于质量控制和产品检测。通过对生产过程中得到的样品进行夏比冲击试验，可以评估产品的质量，并及时发现可能存在的问题。 5. 夏比冲击试验在工程应用中的重要性 夏比冲击试验在工程应用中具有重要意义。 首先，夏比冲击试验可以帮助工程师评估和选择合适的材料。不同工程应用对材料启裂抗力有不同要求，通过夏比冲击试验可以确定最适合特定工程应用的材料。 其次，夏比冲击试验可以帮助优化产品设计。通过对不同设计方案进行夏比冲击试验并分析结果，可以提前发现和解决潜在的问题，从而改进产品设计，提高产品性能。 此外，夏比冲击试验还可以用于事故分析和故障排除。当工程系统发生意外事故或者故障时，通过对相关材料进行夏比冲击试验可以帮助确定事故原因，并采取相应的修复措施。 结论 夏比冲击试验是一种常用的评估材料启裂抗力的方法。本文介绍了夏比冲击试验的原理、步骤以及其在材料研究和工程应用中的重要性。夏比冲击试验可以帮助评估和选择合适的材料，优化产品设计，并用于事故分析和故障排除。在实际应用中，我们需要根据具体需求进行合理设计和执行夏比冲击试验，并结合数据分析结果进行合理判断和决策。

夏比冲击试验报告

夏比冲击试验报告 夏比冲击试验报告 一、实验目的 1. 掌握冲击试验机的结构及工作原理 2. 掌握测定试样冲击性能的方法 二p实验内容 测定低碳钢和铸铁两种材料的冲击韧度，观察破坏情况，并进行比较。 三p实验设备 3. 冲击试验机 4. 游标卡尺 图1-1冲击试验机结构图 四p试样的制备 若冲击试样的类型和尺寸不同，则得出的实验结果不能直接比较和换算。本次试验采用U型缺口冲击试样。其尺寸及偏差应根据GB/T229-1994规定，见图1-2。加工缺口试样时，应严格控制其形状p尺寸精度以及表面粗糙度。试样缺口底部应光滑p无与缺口轴线平行的明显划痕。 图1-2 冲击试样 五p实验原理 冲击试验利用的是能量守恒原理，即冲击试样消耗的能量是摆锤试验前后的势能差。试验时，把试样放在图1－2的B处，将摆锤举至高度为H的A处自由落下， 冲断试样即可。 摆锤在A处所具有的势能为： E=GH=GL(1-cosα) (1-1) 冲断试样后，摆锤在C处所具有的势能为：

E1=Gh=GL(1-cosβ)。(1-2) 势能之差E-E1,即为冲断试样所消耗的冲击功AK: AK=E-E1=GL(cosβ-cosα) (1-3) 式中，G为摆锤重力（N）；L为摆长（摆轴到摆锤重心的距离）（mm）；α为冲断试样前摆锤扬起的最大角度；β为冲断试样后摆锤扬起的最大角度。 图1-3冲击试验原理图 六p实验步骤 1. 测量试样的几何尺寸及缺口处的横截面尺寸。 2. 根据估计材料冲击韧性来选择试验机的摆锤和表盘。 3. 安装试样。如图1－4所示。 图1-4冲击试验示意图 4. 进行试验。将摆锤举起到高度为H处并锁住，然后释放摆锤，冲断试样后，待摆锤扬起 到最大高度，再回落时，立即刹车，使摆锤停住。 5. 记录表盘上所示的冲击功AKU值.取下试样，观察断口。试验完毕，将试验机复原。 6. 冲击试验要特别注意人身的安全。 七p实验结果处理 1.计算冲击韧性值αKU. AKU αKU =S02 (J/cm) (1-4) 式中,AKU为U型缺口试样的冲击吸收功(J); S0为试样缺口处断面面积(cm2)。 冲击韧性值αKU是反映材料抵抗冲击载荷的综合性能指标，它随着试样的绝对尺寸p缺口形状p试验温度等的变化而不同。 2.比较分析两种材料的抵抗冲击时所吸收的功。观察破坏断口形貌特征。 八p思考题

金属材料夏比冲击试验的应用研究

金属材料夏比冲击试验的应用研究 夏比（Charpy）冲击试验是评价冲击载荷下材料塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力的试验方法。它是一种传统力学性能试验方法，用于评价金属材料冲击韧性，其特点是试验时间短，试样加工简便，试验数据对冶金缺陷、材料组织结构等敏感，具有广泛的应用空间。该方法在材料生产、加工工艺及机器零部件的检验上积累了许多经验，并将其成功地应用在以下方面：①检验材料质量；②提供判断依据； ③评定材料缺口敏感性和时效敏感性；④建立经验公式。 1 夏比冲击试验概述 1.1 夏比试验标准的基本构成 关于夏比冲击试验标准各个国家之间存在一定差异，本文重点分析了美国的ASTM标准、日本的JIS标准和中国的GB，其基本构成简述如下： 美国的钢产品冲击试验标准的组成部分包括ASTM E23-06、ASTM A673/673M-07和ASTM A370-07[4-6]。其中E23-06包括冲击试验机的检定规程、冲击试验方法；A370-07的冲击试验部分包括冲击试样的部分取样位置要求、冲击试验机的检定要求和钢产品的冲击试验方法；而A673/673M-07规定钢产品的冲击试样取样位置要求和试验频率。通常ASTM标准均有公制单位版本和英制单位版本，标准号后的M表示公制单位版本。 日本的钢产品冲击试验标准的组成部分包括JIS B 7722和JIS Z2242-2005，分别规定了日本的试验方法和钢产品冲击取样[2，3]。 中国的钢产品冲击试验标准组成部分包括GB/ T2975-1998、GB/T229-2007和JJ G145-2007。其中，GB/ T2975-1998规定了冲击试样的取样位置，GB/T229-2007是冲击试验方法，JJ G145-2007是冲击试验机的检定规程。在中国航空工业标准HB5144-96中对于航空用金属材料的夏比冲击试验也做了相应的行业规定，其试验标准是

金属材料夏比缺口冲击试验测定结果不确定度评定

金属材料夏比缺口冲击试验测定结果不 确定度评定 前言：测量不确定度用于描述测量结果的可疑程度。不确定越小，测量结果 越高。JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》是测量中评定与表示不确定 度的一种通用规则，适用于各种准确度等级的测量领域。为使冲击功检测结果更 可靠准确，本人对金属夏比冲击试验测量结果不确定度进行了以下评定。 1.实验条件被测量对象 1）测量方法GB/T 229—2007《金属夏比缺口冲击试验方法》 2）评定依据：JJF 1059—1999《测量不确定度评定与表示》 3）试验条件：室温28℃ 4）使用仪器:JB30B吴忠摆锤式冲击试验机，冲击刀刃R=2mm 5）测量过程：按照GB/T 229—2007进行试验，标准试样冲击 值为28.6J,80.9J,127.0J和224 J每个能量组别使用5个试样，测量试样冲击功。 2.数学模型和输入量A类不确定度评定 2.1 试样重复测量引起的分量评定 1）标准试样进行试验冲击值水平为28.6J ,80.9J,127 J和224 J每个能量 组别使用5个试样，各得到一个测量值见表1. 2）每个能量组别使用5个试样，各得到一个测量值，实验标准偏差采用A 类方法进行评定，按照JJF1059—1999推荐的极差法进行计算。查表n=5时， c=2.33，实验标准差按式（1）计算，结果见表1.

= (1) 式中，R为极差（测量结果中的最大值与最小值之差），C为极差系数。平均值按公式(2)计算，计算结果见表1 (2) 表1 测量结果和标准偏差 标准偏 差 3）试样测量重复性所引起的标准不确定度分量的评定

根据GB/T 229—2007，对每个能量水平都采用了3次测量的平均值来报测量结果，按均匀分布，根据JJF 1059—1999要求，其标准不确定度按公式（3）计算，计算结果见表（2）。 表2 试样测量重复性引起的标准不确定度分项 2.2 标准试样检定的平均值的标准不确定项的评定 按照JJF 1059—1999推荐的方法，5个标准冲击式样检定平均值不确定度按公式（4）计算计算结果见表3 表3—标准试样检定时平均值的标准不确定度分项 3.数学模型和输入量B类不确定度的评定

AKU-AKV冲击功

钢材的冲击功Akv是什么意思 钢材在进行缺口冲击试验时，摆锤冲击消耗在试样上的能量，称为冲击功，用Ak表示，单位为焦耳〔J〕。当为V形缺口时，即为AKV，当为U形缺口时，即为AKU。 冲击试验时摆锤消耗在试样单位截面上的冲击功称为冲击韧性〔也称为冲击值〕，用αk 表示。即：ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。 由于冲击功仅为试样缺口附近参加变形的体积所吸收，而此体积又无法测定，且在同一断面上每一部分的变形也不一致，因此用单位截面积上的冲击功αk来判断韧性的方法国内外已逐渐被淘汰。 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。 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。 什么是夏比冲击试验？夏比是音译：Charpy，夏比冲击试验〔英文标准名称：Charpy Imapct Test〕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对重要结构的材料近年来趋向于采用更能反映缺口效应的V形缺口试样做冲击试验

焊接接头冲击试验方法GB2650-1989

焊接接头冲击试验方法 1主题内容与适用范围 本标准规定了金属材料焊接接头的夏比冲击试验方法，以测定试样的冲击吸收功。 本标准适用于熔焊和压焊对接接头。 2引用标准 GB2649 焊接接头机械性能试验取样方法. GB2106 金属夏比（V型缺口）冲击试验方法. GB229 金属夏比（U型缺口）冲击试验方法. GB4159 金属低温夏比冲击试验方法. 3试样及其制备 3.1本标准规定以10mm×10mm×55mm带有V型缺口的试样为标准试样。试样的尺寸及 偏差应符合图1的规定。试样缺口底部应光滑不得有与缺口轴线平行的明显划痕。进行仲裁试验时，试样缺口底部的粗糙度应低于Ra0.8μm。

图1 V型缺口试样 根据技术条件规定，允许采用带有U型缺口的辅助试样，试样的尺寸偏差应符合附录A中图A 1的规定。 根据技术条件规定或在无法切取标准试样的情况下，允许采用辅助小尺寸试样，见附录B中图B1和图B2。 3.2试样应采用机械加工或磨削方法制备，应防止加工表面的应变硬化或材料过热。 3.3试样的标记不应影响支座对试样的支承，也不得使缺口附近产生加工硬化。一般应标记在试样的端面、侧面或缺口背面距端面15mm以内，但不得标在支承面上。 3.4 试样缺口处若发现有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹等缺陷时，则不能用该试样进行试验。 4 样坯的截取和试样缺口的方位

4.1试件的制备和样坯的截取应符合GB2649规定。 4.2试样缺口按试验要求可分别开在焊缝、熔合线或热影响区。 4.3试样的缺口轴线应当垂直焊缝表面，如图2所示。 图2 试样缺口方向示意图 4.4试样的焊缝、熔合线和热影响区的缺口位置分别如图3、图4和图5所示。 开在热影响区的缺口轴线与熔合线的距离t由产品技术条件规定。 图3 开在焊缝的缺口位置

夏比冲击试验

夏比冲击试验

冲击试验 一、金属夏比冲击试验 金属材料在使用过程中除要求有足够的强度和塑性外，还要求有足够的韧性。所谓韧性，就是材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性好的材料在服役条件下不至于突然发生脆性断裂，从而使安全得到保证。 韧性可分为静力韧性、冲击韧性和断裂韧性，其中评价冲击韧性（即在冲击载荷下材料塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力）的实验方法，按其服役工况有简直梁下的冲击弯曲试验（夏比冲击试验）、悬臂梁下的冲击弯曲试验（艾尔冲击试验）以及冲击拉伸试验。夏比冲击试验是由法国工程师夏比（Charpy）建立起来的，虽然试验中测定的冲击吸收功Ak值缺乏明确的物理意义，不能作为表征金属制作实际抵抗冲击载荷能力的韧性判据，但因其试样加工简便、试验时间短，试验数据对材料组织结构、冶金缺陷等敏感而成为评价金属材料冲击韧性应用最广泛的一种传统力学性能试验。 夏比冲击试验的主要用途如下： （1）评价材料对大能量一次冲击载荷下破坏的缺口敏感性。零部件截面的急剧变化从广义上都可视作缺口，缺口造成应力应变集中，使材料的应力状态变硬，承受冲击能量的能力变差。由于不同材料对缺口的敏感程度不同，用拉伸试验中测定的强度和塑性指标往往不能评定材料对缺口是否敏感，因此，设计选材或研制新材料时，往往提出冲击韧性指标。 （2）检查和控制材料的冶金质量和热加工质量。通过测量冲击吸收功和对冲击试样进行断口分析，可揭示材料的夹渣、偏析、白点、裂纹以及非金属夹杂物超标等冶金缺陷；检查过热、过烧、回火脆性等锻造、焊接、热处理等热加工缺陷。 （3）评定材料在高、低温条件下的韧脆转变特性。 用系列冲击试验可测定材料的韧脆转变温度，供选材时参考，使材料不在冷脆状态下工作，保证安全。而高温冲击试验是用来评定材料在某些温度范围如蓝脆、重结晶等条件下的韧性特性。 按试验温度可分为高温、低温和常温冲击试验，按试样的缺口类型可分为V 型和U型两种冲击试验。现行国家标准GB/T229-1994《金属夏比缺口冲击试验

夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别

夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别 冲击试样中的缺口形式有两种，即夏比V形缺口和夏比U形缺口试样，所测得的冲击吸收功分别用Akv和Aku表示。冲击试样的取样方式也有两种，即横向取样和纵向取样（与钢板轧制方向垂直为横向，平行为纵向）。冲击试样的规格尺寸有三种，即标准试样为55×10×10，小试样为55×10×7.5或55×10×5，冲击试样的规格尺寸主要根据材料厚度可能制得的最大尺寸规格确定。 目前我国国内用于容器设计制造的法规和标准均规定以夏比V形缺口、横向取样方式为主。冲击试样的缺口形式对冲击韧性影响非常大，夏比V形缺口比夏比U形缺口更为尖锐，更能反应材料的缺口和内部缺陷对动态载荷的敏感性。对于U形试样，进行冲击试验时，其冲击功大部分消耗于裂纹的形成，而对V 形缺口试样，其冲击功大部分消耗于裂纹的扩展。U形缺口测得的冲击韧性与V 形缺口测得的冲击韧性之间不存在对应的换算关系。冲击试样的取样方向规定为“横向取样”，主要考虑在钢锭浇注时，会形成偏析及含有杂质，在轧制钢板的过程中，这些不均匀部分和杂质会顺着金属延伸方向形成纤维状组织，从而使钢板平行于轧制方向的力学性能高于垂直方向的力学性能。我国标准规定的冲击试样取样方向与美国ASME的规定是不一致的，美国ASME标准规定的冲击试样取样方向为“纵向取样”，故对在国内使用的国外进口材料用于国内的容器制造时，应注意冲击试样的取样方向应规定为“横向取样”。 目前，我国金属材料冲击试验方法标准为GB/T229-2007《金属夏比缺口冲击试验方法》。吸收功的单位是J，而冲击韧性的单位是J/cm2，也就是吸收功

除以0.8就是冲击值，一般笼统提冲击值不具体，要看其单位便知，是V还是U 缺口要看用户的要求，其冲击值是不同的。提高冲击值的办法是比较复杂的，V 型冲击的槽深是2mm，冲击试样的尺寸为10×10×55mm，所以V型槽下面的横截面积为（10-2）mmX10mm=0.8cm2，冲击韧性=冲击值/截面积=J/cm2。冲击功是冲击试验吸收功单位焦耳（J），用Akv表示，现在试验仪器直接能读出。冲击韧性指单位面积消耗的吸收功单位（焦耳/平方厘米），表示为akv。试样一般为标准的10×10×55（截面积1平方厘米），开缺口的试样其有效截面只有0.8平方厘米。V形缺口尖锐，同种材料试验得到冲击韧度比U形的低很多。V型应力相对集中，当试样受到冲击时，就显得更敏感。

海洋石油工程焊接工艺评定夏比冲击试验对比分析

海洋石油工程焊接工艺评定夏比冲击试验对比分析 代绪成;侯大震;朱秀文;刘立胜;仝明磊 【摘要】夏比冲击试验是一种常用的评定金属材料韧性的试验方法,是焊接工艺评定过程中一项重要的破坏性试验.海洋石油工程常用的焊接工艺评定标准包括AWS D1.1、ASME B31.3、API1104、CCS《材料与焊接规范》等,主要从标准适用范围、取样要求、试样、试验温度降低值、结果评判、复验六个方面进行分析比较.归纳总结以上标准的异同点,并重点讨论试验温度降低值关键技术.%Charpy impact test is the most common test method to evaluate metallic materials toughness,and is the important destructive test during welding procedure qualification.The normal welding procedure qualification codes of offshore oil engineering include AWS D1.1,ASME B31.3,API 1104,CCS "material and welding code",etc.The charpy impact test is compared and analyzed from the aspects of scope of standards application,requirements of taking test pieces,test pieces,reduction value of test temperature,acceptance criteria and retest.The similarities and differences of above codes are summarized,and the key technology-test temperature reduction value are discussed according to these codes. 【期刊名称】《电焊机》 【年(卷),期】2017(047)011 【总页数】5页(P87-91) 【关键词】夏比冲击试验;海洋石油工程;焊接工艺评定

中文版-ISO-148-1-2009

ISO 148-1-2009 金属材料夏比摆锤冲击试验第1部分：试验方法 1 范围 本标准规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法（V型和U型缺口试样）。 本标准不包括仪器化冲击试验方法，这部分内容在ISO 14556中规定。 2 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款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 ISO 148-2：2008，金属材料——夏比摆锤冲击试验——第2部分：试验机检验 ISO 286-1，公差和配合的ISO系统，第1部分：公差的基础、偏差和配合。 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 能量 3.1.1初始势能（势能） K p 冲击试验中，摆锤势能释放前的势能与冲击试验时其势能的差值，为试验机直接测定的值。 3.1.2 吸收能量 K 对摩擦校正后，摆锤冲击试验仪破坏试样所需要的能量。 注：用字母V和U表示缺口几何形状，即KV或KU。用下标数字2或8表示摆锤刀刃半径，例如KV2。 3.2试样 根据试样在试验机支座上的试验位置，使用下列的术语（见图1）： 3.2.1高度 h 开缺口面与其相对面之间的距离。 3.2.2宽度 w 与缺口轴线平行且垂直于高度方向的尺寸。 3.2.3 长度 l 与缺口方向垂直的最大尺寸。 4 符号和缩略语 本标准使用的符号见表1和表2及图2。

表1 符号、名称及单位 5 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，使用第6、7和8章的条件，用摆锤一次打断试样，测定试样的吸收能量。 由于大多数材料冲击值随温度变化，因此试验应在规定温度下进行。当不在室温下试验时，试样必须在规定条件下加热或冷却，以保持规定的温度。 6试样 6.1 一般要求 标准尺寸冲击试样长度为55 mm，横截面为10 mm×10 mm方形截面。在试样长度中间有V型或U型缺口，分别见6.2.1和6.2.2规定。 如试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度7.5 mm、5 mm或2.5 mm的小尺寸试样（见图2和表2）。 注：对于低能量的冲击试验，因为摆锤要吸收额外能量，因此垫片的使用非常重要。对于高能量的冲击试验并不十分重要。应在支座上放置适当厚度的垫片，以使试样打击中心的高度为5 mm（相当于宽度10 mm标准试样打击中心的高度）。 试样表而粗糙度Ra应优于5 μm，端部除外。 对于需热处理的试验材料，应在最后精加工前进行热处理，除非已知两者顺序改变不导致性能的差别。 6.2缺口几何形状 对缺口的制备应仔细，以保证缺口根部处没有影响吸收能的加工痕迹。 缺口对称面应垂直于试样纵向轴线（见图2）。 6.2.1 V型缺口 V型缺口应有45o夹角，其深度为2 mm，底部曲率半径为0.25 mm [见图2a）和表2]。 6.2.2 U型缺口 U型缺口深度应为2 mm或5 mm（除非另有规定），底部曲率半径为1 mm [见图2b）和表2]。 6.3试样尺寸及偏差 规定的试样及缺口尺寸与偏差在图2和表2中示出。 6.4试样的制备 试样制备过程应使由于过热或冷加工硬化等过程而改变材料冲击性能的影响减至最小。 6.5试样的标记

基于夏比冲击吸收能量的断裂韧性估算方法比较

基于夏比冲击吸收能量的断裂韧性估算方法比较 杨滨;轩福贞 【摘要】Fracture toughness is generally taken as a critical parameter for structural integrity assessment. However,sometimes it is difficult to conduct a toughness test in practice due to a lack of testing material, testing budget and time limitation.For simplicity,it is often estimated from Charpy impact energy by em-pirical correlation formulas.In order to better service for engineering applications,relative empirical corre-lation formulas were reviewed.Meanwhile,their applicability,conservation and effectiveness were analyzed based on experimental data collected from literature.The results indicated that SC,RLB and BL correla-tion formulas can provide the best estimation.BRS and BR correlation formulas can be employed for a-broad steels other than domestic steels.The predictions based on IWT formulas are not ideal for all inves-tigated steels.The empirical formulas derived by abroad database can′t be used directly for domestic steels,and appropriate adjustment is needed for conservation.The distribution trends of fracture toughness estimated by all correlation formulas except IWT formulas are in agreement with master curves.It might bea feasible scheme to estimate the master curve from predicted fracture toughness.%断裂韧性是结构完整性评价的重要参数。由于受材料、成本、时间等限制，有时难以进行断裂韧性试验。利用夏比冲击吸收能量估算断裂韧性是一种简单可行的方法。为分析各个关联公式的适用范围、保守性、有效性等，首先总结了基于夏比冲击吸收能量估测断裂韧性的经验公式，然后结合文献收集的试验数据进行比较。结果表明：