夏比摆锤冲击试验方法
金属材料夏比摆锤冲击试验方法
中国钢研科技集团公司
试验报告
• 冲击试验报告应包括如下必要的内容：
所采用的试验方法标准号，试样相关资料（例如钢种、 炉号等）、缺口类型（缺口深度）、试样尺寸、试验温 度、吸收能量（KV2,KV8,KU2,KU8）、试验日期等； 有时还需增加下列内容：如试样的取向、试验机的标 称能量、侧膨胀值LE、断口形貌与剪切断面率、吸收能 量—温度曲线、转变温度及判定标准以及没有完全断裂 的试样数等。
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夏比摆锤冲击试验原理
• 如不考虑空气阻力及摩擦力等能量损失,则冲断 试样的吸收功为: • K=F×L(cos β -cos α)
式中F-摆锤的重力,N; L-摆长(摆轴至锤重心之间的距离),m; α-冲击前摆锤扬起的最大角度,rad; β-冲击后摆锤扬起的最大角度, rad.
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为了消除试样与砧座间的明显间隙,防止断样与支座相互作 用,可用自动对中夹钳,将试样从控温介质中移至并紧贴试验机 砧座放置,并使锤刃沿缺口对称面打击试样缺口的背面,试样缺 口对称面偏离两砧座间的中点应不大于0.5mm.(如图所示) 当使用小尺寸试样进行低能量的冲击试验时,因为摆锤要吸 收额外能量,因此应在支座上放置适当厚度的垫片以垫高试样, 使试样打击中心的高度为5mm(相当于宽度10mm标准试样打 击中心的高度.)小尺寸试样进行高能量冲击试验,其影响很小, 可不加垫片.
名称 长度 高度
序号 l h
宽度w 标准试样 w 小试样 小试样 小试样 w w
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冲击试样的尺寸与偏差(续)
序号 公称尺寸 机加工公差 公称尺寸 机加工公差 (V型缺口) (V型缺口) (U型缺口) (U型缺口) 1 2 3 4 45º 8mm 0.25mm 27.5mm 90º 90º ± 2º ±0.075mm ±0.025mm ±0.42mm ± 2º ± 2º — 8mm 5mm 1mm 27.5mm 90º 90º — ±0.09mm ±0.09mm ±0.07mm ±0.42mm ± 2º ± 2º
金属材料夏比摆锤冲击试验方法
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前言
• 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） 的试验方法，按其服役工况有简支梁下的冲 击弯曲试验（夏比冲击试验），悬臂梁下的 冲击弯曲试验（艾氏冲击试验）以及冲击拉 伸试验等。 • 夏比冲击试验中测定的吸收能量K值缺乏明 确的物理意义，不能作为表征金属制件实际 抵抗冲击载荷能力的韧性判据。
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低温冲击试验
（一）试样保温时间：
在低温冲击试验中，试样应在规定温度下保持足够时间， 以使试样整体达到规定的均匀温度，如果使用液体介质， 介质温度应在规定温度±1 ºC以内，保持至少5min；当使 介质温度应在规定温度 用气体介质冷却试样时，试样距低温装置内表面以及试样 与试样之间应保持足够的距离，试样应在规定温度下保持 至少20min。 测定介质温度的仪器推荐置于一组试样中间处，同时，用 于移取试样所用的夹具也应放于相同温度的冷却介质中， 确保与介质温度基本相同。
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室温冲击试验—试验前准备工作
(一)注意试验温度: 如没有规定,室温冲击试验应在(23±5)ºC范围进 行(注意与拉伸试验的室温10~35ºC不同).如有规 定,应在规定温度±2 ºC范围内进行. (二)检查试样尺寸 用最小分度值不大于0.02mm的量具测量试样的宽 度,厚度,缺口处厚度;用光学投影仪检查缺口尺寸 ,看其是否符合标准的要求.
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冲击试样的尺寸与偏差
公称尺寸 机加工公差 公称尺寸 (V型缺口) (V型缺口) (U型缺口) 55mm 10mm 10mm 7.5mm 5mm 2.5mm ±0.60mm ±0.075mm ±0.11mm ±0.11mm ±0.06mm ±0.04mm 55mm 10mm 10mm 7.5mm 5mm — 机加工公差 (U型缺口) ±0.60mm ±0.11mm ±0.11mm ±0.11mm ±0.06mm —
金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍
二、GB/T229-2007解读
冷却介质温度在规定温度±1℃内，液体介质保温时间至少为 5min，气体介质至少为20min。 液体介质中利用网栅存放试样，网栅至少高于容器底部25mm，液 体浸过试样的高度至少为25mm，试样据容器侧壁至少10mm，连 续均匀搅拌介质使温度均匀。 气体介质应注意试样据低温装置内表面及试样间保持足够的距离。 高温冲击试验： 低于200℃时在规定温度±2℃内保温至少10min； 低于200℃时在规定温度±5℃内保温至少20min；
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
试验报告 必要内容 • • • • • • • 可选内容
标准编号； • 试样相关资料； • 缺口类型； • 试样尺寸； • 试验温度； • 吸收能量类型KV2，KU8等； • 影响试验的异常情况。
试样取向 试验机标称能量 纤维面积 侧膨胀值 转变温度 未完全断裂试样数
二、GB/T229-2007解读
我公司冲击试验机： •JBW-500GD屏显式冲击试验机 •ZBC系列微机式金属摆锤冲击试验机
二、GB/T229-2007解读
我公司冲击试验机： •ZBC系列微机式金属摆锤冲击试验机
二、GB/T229-2007解读
八、试验程序 一般要求: 试验前检查砧座跨距，保持在40+0.2mm以内； 试验前检查摆锤空打时的回零差或空载能耗(±0.1%)； 试样紧贴试验机砧座，锤刃沿缺口对称面打击缺口背向，试样缺口 对称面偏离两砧座间的中点不应大于0.5mm。 试验温度： 应在规定温度±2℃内试验，如对温度没有规定，应在23±5℃ 范围进行。严格了室温冲击温度适用范围。
夏比冲击试验标准
夏比冲击试验标准
一、试验原理
夏比冲击试验是一种用于评估材料在冲击载荷下的性能的试验方法。
该试验通过在材料上施加一定能量的冲击，然后测量材料在冲击过程中的变形和断裂情况，以评估材料的抗冲击性能。
二、适用范围
夏比冲击试验适用于各种金属材料和非金属材料的冲击性能评估。
特别适用于评估材料在极低温度下的冲击性能。
三、试验设备及材料
1. 试验设备：夏比冲击试验机，包括冲击摆锤、试样支座、能量吸收器等部件。
2. 材料：待测试的材料样品，应按照标准要求制备。
四、试验步骤
1. 准备样品：按照标准要求制备待测试的材料样品，确保样品表面平整、无缺陷。
2. 安装样品：将样品放置在试样支座上，确保样品与支座接触良好。
3. 调整冲击摆锤：根据待测试材料的性质和试验要求，选择合适的摆锤质量和冲击速度，调整冲击摆锤的位置和高度。
4. 冲击试验：启动冲击试验机，使摆锤自由落下，冲击样品。
5. 记录数据：记录冲击过程中的变形和断裂情况，包括冲击功、冲击韧性、断裂韧性等参数。
五、结果及试验报告
1. 结果分析：根据试验数据，对材料的冲击性能进行评估，比较不同材料之间的性能差异。
2. 试验报告：撰写试验报告，包括试验目的、设备及材料、试验步骤、结果分析等内容。
报告中还应包括图表和数据表格，以便更直观地展示试验结果。
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。
金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
金属材料夏比摆锤冲击试验方法夏比摆锤冲击试验方法是一种常用的金属材料力学性能测试方法之一。
该方法通过对金属材料在冲击载荷下的响应进行测试，以评估其抗冲击性能和韧性。
以下将详细介绍夏比摆锤冲击试验方法的原理、操作步骤和结果分析。
一、原理夏比摆锤冲击试验方法是基于能量守恒定律和动量守恒定律的原理进行设计的。
夏比摆锤试验装置由一个具有一定质量的摆锤和一个固定的试样支架组成。
试样支架上固定有待测金属材料的试样，摆锤则被释放从一定高度自由落下，击中试样并产生冲击载荷。
试样在冲击载荷下发生变形和破坏，同时摆锤的能量也发生一定程度的损失。
二、操作步骤1. 选择合适的试样尺寸和准备试样。
根据所需测试的金属材料以及试验要求，确定试样的尺寸和形状，并进行必要的加工和制备。
2. 将试样固定在试样支架上。
确保试样在固定时不发生位移或松动。
3. 将摆锤提升到一定高度，调整好试样支架的位置。
4. 释放摆锤，使其自由落下并击中试样。
确保摆锤的自由落下轨迹垂直于试样表面，避免产生偏斜或偏离。
5. 观察和记录试样在冲击载荷下的变形和破坏情况。
可以使用高速摄像机等设备对试验过程进行记录，以便后续的分析和评估。
6. 重复进行多次试验，以获取更加准确和可靠的结果。
三、结果分析根据试验过程中观察到的试样变形和破坏情况，可以对金属材料的冲击性能和韧性进行评估。
常见的评估指标包括冲击强度、断裂能量和断口形貌等。
通过对不同金属材料进行夏比摆锤试验，并比较其试验结果，可以判断金属材料在冲击载荷下的抗冲击能力和韧性水平。
需要注意的是，在进行夏比摆锤试验时，应注意以下几点：1. 选择合适的试样尺寸和形状，以确保试样能够代表实际应用中的受力情况。
2. 控制摆锤的释放高度和试验条件，以确保试验的可重复性和可比性。
3. 注意试样的安全性，避免在试验过程中发生意外事故。
4. 结合试验结果和金属材料的实际应用情况，进行合理的分析和评估。
夏比摆锤冲击试验方法是一种常用的金属材料力学性能测试方法，通过对金属材料在冲击载荷下的响应进行测试，能够评估其抗冲击性能和韧性。
金属材料夏比摆锤冲击试验方法
将摆锤释放：使其以设定的初速度撞击 试样
记录冲击过程中的能量损失率或吸收能 量
重复以上步骤：对多个试样进行冲击试 验，以获得更准确的结果
通过对试验结果进行分析，可以评估金属材料的冲击韧性。常用的评价指标包括
吸收能量：通过测量摆锤撞击试样前后 的能量损失来计算吸收能量。该值越大 ，材料的冲击韧性越好
尺寸：试样的尺寸应符合标准规定，通 常为标准尺寸或根据需要定制
形状：试样的形状应为简单的几何形状 ，如矩形、圆形等
表面质量：试样的表面应平整、光滑， 无划痕、裂纹等缺陷
热处理状态：试样应处于标准热处理状 态，以保证其力学性能稳定
在进行夏比摆锤冲击试验时，应按照以下步骤进行操作
将试样固定在支撑座上：确保试样稳定 不滑动
1 引言 3 试验设备 5 试验操作
2 试验原理 4 试样制备 6 结果分析
1
2
3
4
金属材料是现代工 业、交通、建筑和 国防等领域的重要
基础材料
在各种金属材料中， 冲击韧性是一个重 要的力学性能指标
夏比摆锤冲击试验 是测量金属材料冲 击韧性的常用方法
之一
该试验方法具有操 作简便、测量准确、 重复性好等优点， 广泛应用于金属材 料的性能检测和质
延伸率：通过测量试样在冲击过程中的 变形量来计算延伸率。该值越大，材料 的塑性变形能力越强
断口形貌：通过观察试样断口的形貌特 征来分析断裂机制。不同材料的断口形 貌可能具有不同的特征
01
通过对以上指标的 综合分析，可以对 金属材料的冲击韧
性进行全面评估
02
同时，还可以结合其他力学性 能指标(如抗拉强度、屈服强 度等)进行综合评价，为金属 材料的应用提供更全面的依据
金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍
•JBW-500GD屏显式冲击试验机 •ZBC系列微机式金属摆锤冲击试验机
二、GB/T229-2007解读
我公司冲击试验机： •ZBC系列微机式金属摆锤冲击试验机
二、GB/T229-2007解读
八、试验程序
一般要求: 试验前检查砧座跨距，保持在40+0.2mm以内； 试验前检查摆锤空打时的回零差或空载能耗(±0.1%)； 试样紧贴试验机砧座，锤刃沿缺口对称面打击缺口背向，试样缺口 对称面偏离两砧座间的中点不应大于0.5mm。
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款。 • GB/T 3808 摆锤式冲击试验机的检验 • GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 • GB/T 8170 数值修约规则 • JJG 145 摆锤式冲击试验机检定规程
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(Charpy Impact 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。
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夏比摆锤冲击试验方法
夏比摆锤冲击试验方法，简称夏比试验方法，是指一种通过锤头下落时产生的冲击力来测试样品的材料性能的试验方法。
该方法主要用于评估材料在高速冲击下的性能，如冲击强度、冲击韧性、断裂模式等。
夏比试验方法由法国工程师夏比在20世纪60年代发明，是目前国际上广泛应用的一种材料性能测试方法。
其主要原理是：利用重量不同的锤头作用于材料表面，测量不同高度、不同质量锤头下落时材料产生的冲击力，从而评价材料的冲击性能。
夏比试验方法的具体步骤如下：
1. 试样制备：先根据标准要求制备符合规格的试样。
通常采用标准尺寸的矩形试样，宽度为10mm，长度为60mm。
2. 夏比摆锤装置设置：把夏比摆锤装置放在水平台面上，装置中心垂直于地面，保证试验时摆锤支架处于稳定的状态。
3. 夏比锤头选择：选择不同质量的夏比锤头，分别为0.5kg, 1.0kg, 1.25kg, 1.5kg, 2.0kg等等。
4. 夏比试验操作：将试样放置在夏比摆锤装置的中央支架上，按下按钮使夏比摆锤释放，时间记录装置开始计时。
当摆锤到达最高位置后，开始自由落下，落到试样时会对其产生冲击力，此时力值被测量和记下。
5. 数据记录和分析：根据测量得到的数据，绘制出落锤高度与冲击力关系的夏比曲线，从而计算出材料的冲击强度、韧性指数等性能参数。
夏比试验方法具有操作简单、成本低，试验结果可靠等优势，适用于各种材料的冲击性能评估，如塑料、金属、复合材料等。
在新材料的开发和材料性能评价领域有着广泛的应用前景。