金属夏比缺口冲击试验方法

金属夏比缺口冲击试验方法
金属夏比缺口冲击试验方法

常温下材料的冲击试验

实验三、常温下材料的冲击试验 一、实验目的 1、了解冲击实验原理和冲击实验机的主要结构 2、掌握金属材料常温下冲击韧度的测量方法 3、了解脆性材料和塑性材料冲击断裂断口宏观形貌特征。 二、实验原理 金属构件在实际工程应用中,不仅承受静载荷作用,有时还要在短时间内承受突然施加的载荷的作用,即受到冲击载荷的作用。材料受冲击载荷时的力学性能与静载荷时显著不同。为了评定材料承受冲击载荷的能力,揭示材料在冲击载荷下的力学行为,需要进行冲击实验 冲击实验是把要实验的材料制成规定形状和尺寸的试样,在冲击实验机上一次冲断,根据冲断试样所消耗的功或试样断口形貌特点,得到材料的冲击韧度和冲击吸收功。这些冲击性能指标对材料的韧脆程度及冶金质量、内部缺陷等情况非常敏感,因此可用冲击实验来评定材料的韧脆程度并检查材料的冶金质量和热加工产品质量。 实验室普遍采用的冲击实验为一次摆锤冲击实验。如图所示。实验时将材料制成带缺口 的标准试样,如图所示。试样水平放在实验机支座上,缺口位于冲击相背方向。然后将具有一定质量G 的摆锤举至一定高度H ,使其具有一定的势能GH 1。释放摆锤冲断试样摆锤的剩余能量为GH 2,则摆锤冲断试样失去的能量为GH 1- GH 2,此即为试样变形和断裂所吸收的功,称为冲击功,用A k 表示,单位为J ,用试样断口处单位面积上所消耗的冲击吸收功大小来衡量材料的冲击韧度,即 αK =Ak/F=G (H 1-H 2)/F 本实验分别以低碳钢和铸铁为原料制成缺口冲击试样,测定其在相同冲击能量下的冲击韧度的大小,从而评定这两种材料的韧脆程度并区别其断口宏观形貌。 三、冲击试样尺寸 按照国家标准GB /T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》,金属冲击试验所采用的标准冲击试样为m m 55m m 10m m 10??并开有mm 2或mm 5深的U 形缺口的冲击试样(图1-8)以及 45张角mm 2深的V 形缺口冲击试样(图1-9)。 夏比U 形冲击试样 (a )深度为mm 2;(b )深度为mm 5

冲击试验

《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头

二、教学过程设计

三、讲义 1.材料的韧性 韧性是指金属材料受冲击力的作用下,抵抗破坏的能力。 大部分金属在使用过程中,不仅受到静态力的作用,还受到快速形成的冲击力的作用。例如,火车车轮对铁轨的冲击,海水对轮船的冲击,压力容器受到的冲击。由于冲击力加载的速度非常快,金属受冲击时,应力分布和变形不均匀,极易发生断裂。因此,对承受冲击力的零件或工具来说,仅有强度指标是不够的,还要有足够的抵抗冲击负荷的能力,即韧性。 金属材料冲击韧性的评价采用冲击试验来完成。我国1994年颁布了金属韧性的测试标准 GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》。 2.冲击试验 (1)冲击试验原理 将标准试样置于冲击试验机的支座上,然后释放具有一定重力势能的重锤,重锤在下降过程中的快速冲击力作用下,将试样一次性冲断。测试试样在折断过程中的吸收功A k(能量差值)。 冲击功A k的测定原理是能量守恒原理,即摆锤在最高处静止时有一定的重力势能,将试样冲断后继续向前上升到最大位置处有一定的重力势能,二者的能量差即为试样在折断过程中的吸收功A k。冲击功可在试验机表盘上直接读出。 通常,金属的冲击功A k数值越大,其抵抗冲击破坏的能力就越强。有时候为了便于比较,不仅要测试试样的冲击功A k,还要将冲击功换算成冲击韧性。冲击韧性规定为单位面积上所受到的冲击力,即:a k = A k/S0 式中 A k——冲击功; S0——试样在冲击缺口处的横截面积。

(2)冲击试样 冲击功A k的大小受试样形状的影响较大。GB/T229—1994中规定可以采用以下两种缺口试样,即U型缺口试样和V型缺口试样。样坯切取应参照GB2975标准中的规定,式样的加工制造应符合下表中的规定。 序 缺口类型V型缺口U型缺口 号 1 缺口角度(°)45± 2 / 2 缺口半径(mm)0.25±0.025 1±0.07 3 缺口底部粗糙度 1.6μm 1.6μm 4 缺口深度(mm)8±0.0 5 8±0.05 5 试样厚度(mm)10±0.05 10±0.05或5±0.05 6 试样宽度(mm)10±0.10 10±0.10 7 试样长度(mm)55±0.60 55±0.60 8 试样半长度(mm)27.5±0.30 27.5±0.30 3. 冲击试验注意事项 (1)室温冲击试验应在23士5℃下进行,有温度要求的试验应在规定温度士2℃下进行。 (2)试验机一般在摆锤最大能量的10%~90%范围内使用。打击速度:5.0~5.5m/s。 (3)试验前应检查摆锤空打时被动指针回零差不超过最小分度值的四分之一。 (4)试样应紧贴支座放置,缺口对称面与两支座对称面偏差不应大于0.5mm。 (5)数值修约:至少保留2位有效数字,大于100J的取3位。 4.冲击功和冲击试验在工程上的应用 作为韧性指标,为设计的选材和研制新型材料提供理论依据;检查和控制冶金产品的质量;监

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

BS EN 10045-11990 金属材料夏比冲击试验 第一部分测试方法 中文版

BS EN 10045-11990 金属材料夏比冲击试验 第一部分测试方法中文版 第一部分:测试方法(V和U型缺口) 实施对象和领域: 本标准详细的描述了金属材料夏比冲击试验的的细节。 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取功。 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讲明。 5.2 标准试样应该是55mm长,同时它的截面是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讲明如下:

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,能够采纳宽度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周密度则能 够不进行机加工以外,原则上试样应该机加工完成。 5.3 缺口所在平均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。 表2——试样尺寸许用公差

5.5 。。。。。。如果相应的产品标准只能承诺,不管如何,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阻碍减到最小。开缺口应该专门小心。 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。 试验机要紧的特点含义见表3。 表3——试验机特点

6.2 当摆锤式冲击试验机的冲击能量为(300±10)J并采纳标准试样时,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 例如: ——KV=121J: ——名义能量300J ——标准V型缺口试样 ——断裂吸取功121J 6.3 试验机有不同的承诺冲击能量,因此在刻度盘上指针所指的冲击能量前应增加KU或KV的标记。 例如: KV 150:承诺能量150 J KU 100:承诺能量100 J ——KU 100=65 J ——承诺最大能量100J ——标准U型缺口试样 ——冲击功65 J 6.4 关于V型缺口辅助试样,KV符号后应补上实验机承诺冲击能量和试样的宽度。 例如: ——KV300/7.5:可用最大冲击功300 J,试样宽度7.5 mm ——KV150/5:可用最大冲击功150 J,试样宽度5 mm ——KV150/7.5=83 J

金属性能试验方法及标准

金属物理性能试验方法 GB/T351//1995金属材料电阻系数测量方法 GB/T1479//1984金属粉末松装密度的测定第1部分漏斗法 GB/T1480//1995金属粉末粒度组成的测定干筛分法 GB/T1481//1998金属粉末(不包括硬质合金粉末)在单轴压制中压缩性的测定GB/T1482//1984金属粉末流动性的测定标准漏斗法(霍尔流速计) GB/T2105//1991金属材料杨氏模量、切变模量及泊松比测量方法(动力学法)GB/T2522//1988电工钢片(带)层间电阻、涂层附着性、叠装系数测试方法GB/T2523//1990冷轧薄钢板(带)表面粗糙度测量方法 GB/T3651//1983金属高温导热系数测量方法 GB/T3655//2000用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带)磁性能的方法 GB/T3656//1983电工用纯铁磁性能测量方法 GB/T3657//1983软磁合金直流磁性能测量方法 GB/T3658//1990软磁合金交流磁性能测量方法 GB/T4067//1999金属材料电阻温度特征参数的测定 GB/T4339//1999金属材料热膨胀特征参数的测定 GB/T5026//1985软磁合金振幅磁导率测量方法 GB/T5158.4//2001金属粉末总氧含量的测定还原-提取法 GB/T5225//1985金属材料定量相分析X射线衍射K值法 GB/T5778//1986膨胀合金气密性试验方法 GB/T5985//1986热双金属弯曲常数测量方法 GB/T5986//2000热双金属弹性模量试验方法 GB/T5987//1986热双金属温曲率试验方法 GB/T6524//1986金属粉末粒度分布的测定光透法 …… 第二篇金属力学性能试验方法 GB/T228//2002金属材料室温拉伸试验方法 GB/T229//1994金属夏比缺口冲击试验方法 GB/T230//1991金属洛氏硬度试验方法 GB/T231//1984金属布氏硬度试验方法 GB/T1172//1999黑色金属硬度及强度换算值 GB/T1818//1994金属表面洛氏硬度试验方法 GB/T2038//1991金属材料延性断裂韧度J--IC-试验方法 GB/T2039//1997金属拉伸蠕变及持久试验方法 GB/T2107//1980金属高温旋转弯曲疲劳试验方法 GB/T3075//1982金属轴向疲劳试验方法 GB/T3808//2002摆锤式冲击试验方法 GB/T4157//1984金属抗硫化物应力腐蚀开裂恒负荷拉伸试验方法

EN+金属材料夏比冲击试验(中文)

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EN10045 中文版 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 涉及名词 名称单位 (看图1和 图2) 1 试样长度mm 2 试样厚度mm 3 试样宽度mm 4 缺口处材料厚度mm 5 缺口角度Degree 6 缺口半径mm 7 砧骨距离mm 8 砧骨半径mm 9 每个枕骨锥形角度Degree 10 摆锤锥形角度Degree 11 摆锤弯曲半径mm 12 摆锤宽度mm KU或KV冲击功Joule

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。 表2——试样尺寸许用公差 名称 U型冲击试样V型冲击试样 名义尺 寸 机械公差 名义尺 寸 机械公差 ISO符 号 ISO符 号 长度55mm ±0.60m m j s 15 55mm ±0.60mm j s 15 厚度10mm ±0.11m m j s 13 10mm ±0.60mm j s 12 宽度 标准试样10mm ±0.11m m j s 13 10mm ±0.11mm j s 13 小尺寸试样7.5mm ±0.11mm j s 13 小尺寸试样5mm ±0.06mm j s 12 缺口角度45o±2o 缺口处材料厚度5mm ±0.09m m j s 13 8mm ±0.06mm j s 12 缺口半径1mm ±0.07m j s 12 0.25mm ±0.025m

EN10045金属材料夏比冲击试验(doc 5页)

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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 涉及名词 名称单位 (看图1和 图2) 1 试样长度mm 2 试样厚度mm 3 试样宽度mm 4 缺口处材料厚度mm 5 缺口角度Degree 6 缺口半径mm 7 砧骨距离mm 8 砧骨半径mm 9 每个枕骨锥形角度Degree 10 摆锤锥形角度Degree 11 摆锤弯曲半径mm 12 摆锤宽度mm KU或KV冲击功Joule

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。

表2——试样尺寸许用公差 名称 U型冲击试样V型冲击试样 名义尺 寸 机械公差 名义尺 寸 机械公差 ISO符 号 ISO符 号 长度55mm ± 0.60mm j s 15 55mm ±0.60mm j s 15 厚度10mm ± 0.11mm j s 13 10mm ±0.60mm j s 12 宽度 标准试样10mm ± 0.11mm j s 13 10mm ±0.11mm j s 13 小尺寸试样7.5mm ±0.11mm j s 13 小尺寸试样5mm ±0.06mm j s 12 缺口角度45o±2o 缺口处材料厚度5mm ± 0.09mm j s 13 8mm ±0.06mm j s 12 缺口半径1mm ± 0.07mm j s 12 0.25mm ± 0.025mm 试样端部至缺口中心的距离27.5mm ± 0.42mm j s 15 27.5mm ±0.42mm j s 15 缺口对称面与 纵轴间角度 90o±2o90o±2o 毗邻的纵向表 面之间角度 90o±2o90o±2o a:和ISO286-1一致 b:对于有试样自动定位的摆锤式冲击机,推荐公差为±0.165以取代±0.42 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

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﹑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﹑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﹑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﹑尺寸精度以及表面粗糙度。试样缺口底部应光滑﹑无与缺口轴线平行的明显划痕。 图1-2 冲击试样 五﹑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-cos α) (1-1) 冲断试样后,摆锤在C 处所具有的势能为: E 1=Gh=GL(1-cos β)。 (1-2)

势能之差E-E 1,即为冲断试样所消耗的冲击功A K : A K =E-E 1=GL(cos β-cos α) (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﹑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A KU 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﹑实验结果处理 1.计算冲击韧性值αKU . αKU =0S A KU (J/cm 2) (1-4)

EN+10045金属材料夏比冲击试验(中文)

EN10045 中文版 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。 表2——试样尺寸许用公差

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。 表3——试验机特征

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 例如: —— KV=121J: ——名义能量300J ——标准V型缺口试样 ——断裂吸收功121J 6.3 试验机有不同的允许冲击能量,因此在刻度盘上指针所指的冲击能量前应增加KU或K V的标记。 例如: KV 150:允许能量150 J KU 100:允许能量100 J —— KU 100=65 J ——允许最大能量100J ——标准U型缺口试样 ——冲击功65 J 6.4 对于V型缺口辅助试样,KV符号后应补上实验机允许冲击能量和试样的宽度。 例如: —— KV300/7.5:可用最大冲击功300 J,试样宽度7.5 mm —— KV150/5:可用最大冲击功150 J,试样宽度5 mm —— KV150/7.5=83 J ——可用最大冲击功150 J ——小尺寸试样宽度7.5mm ——冲击吸收功83 J 7、试验要求: 7.1 试样应紧贴支座放置,并使试样缺口的背面朝向摆锤刀刃,试样缺口对称面应位于两支座对称面上,其偏差不应大于0.5mm 。(见图2)

金属夏比缺口冲击试验 操作规程

更换通知编号:更2019-11-211 部门检测中心共1页第1页 产品代号/ 文件名称金属材料夏比摆锤冲击试验 操作规程更换实施日期 零件代号/ 图号TM 03.2 (CA)-214-2019更换标记及处数/ 更换原因更新换版在制品处理/ 更换前更换后发往部门 2017-11-20编制的《金属材料夏比摆锤冲击试验操作规程》文件编号为:Q/TM(CA)03.2-214-2017,版本号为:03/3,共5页。2019-11-27编制的《金属材料夏比摆锤冲击试验操作 规程》文件编号为:TM 03.2(CA)-214-2019,版本号 为:01/0,共6页。 检测中心2份(1份为新发) 作废生效备注 编制标准化 审核批准

TM TM 03.2(CA)-214-2019 版本/修订状态:01/0金属材料夏比摆锤冲击试验操作规程 编制: 审核: 批准: 2019-11-27发布 2019-11-29实施

金属材料夏比摆锤冲击试验操作规程

1 适用范围 本规程适用于金属材料夏比V型缺口和U型缺口试样的冲击试验。 2 引用标准 GB/T 229-2007 《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》 GB/T 2975-2018 《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》 GB/T 8170-2008 《数值修约规则与极限数值的表示方法和判定》 ISO 148-1:2016 Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1:Test method ISO 148-2:2016 Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 2:Verification of testing machines ASTM E23 -18 Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials 3 定义和符号 3.1 吸收能量K 由指针或其他指示装置示出的能量值。 备注:ISO 148-1-2016定义为在摩擦修正之后,采用摆锤冲击试验机冲断某一试样所需的能量。 注:用字母V和U表示缺口几何形状,用下标数值2或8表示摆锤刀刃半径,例如KV2。 3.2 高度、宽度、长度 开缺口面与其相对面之间的距离为高度,用h表示; 备注:ISO 148-1-2016定义为“宽度”,用w表示。 与缺口轴线平行且垂直于高度方向的尺寸为宽度,用w表示; 备注:ISO 148-1-2016定义为“厚度”,用B表示;厚度为与宽度垂直且与缺口平行的尺寸。 与缺口深度方向垂直的最大尺寸为长度,用l表示。 4 试验原理 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。 5 试样 5.1 试样取样要求 试样样坯的切取和制备应按相关执行标准执行,采用国家标准试验时,按GB/T 2975-2018的规定执行。试样的制备应避免由于加工硬化或过热而影响金属的冲击性能。 5.2 试样的一般要求 标准尺寸冲击试样长度为55mm,横截面为10mm×10mm方形截面。 试样的缺口有V型和U型。V型缺口应有45度夹角,其深度为2mm,底部曲率半径为0.25mm;U型缺口深度应为2mm或5mm,底部曲率半径为1mm。 如果试料不够制备标准尺寸试样,可以制备小尺寸试样。试样的尺寸及偏差应符合GB/ T229-2007及ISO 148-1-2016中图2和表2之规定。 试样表面粗糙度Ra优于5μm,端部除外。试样缺口的制备应保证其缺口根部处没有影响吸收能的加工痕迹,

EN10045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夕卜,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。

表 ――试样尺寸许用公差 b:对于有试样自动定位的摆锤式冲击机,推荐公差为土0.165以取代土0.42 5.5 oooooo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。

表3 --- 试验机特征 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 例如: ——KV=121J : ――名义能量300J --- 标准V型缺口试样 ——断裂吸收功121J 6.3试验机有不同的允许冲击能量,因此在刻度盘上指针所指的冲击能量前应增加或KV的标记。 KU 例如: KV 150 :允许能量150 J KU 100 :允许能量100 J ——KU 100=65 J --- 允许最大能量100J --- 标准U型缺口试样 ——冲击功65 J 6.4对于V型缺口辅助试样,KV符号后应补上实验机允许冲击能量和试样的宽度。 例如: ——KV300/7.5 :可用最大冲击功300 J,试样宽度7.5 mm

金属系列冲击试验

金属系列冲击试验

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金属系列冲击试验 一、试验目的 1、了解摆锤冲击试验的基本方法 2、通过系列冲击试验测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功,测定低碳钢韧脆转化温度,观察比较金属韧脆转变特性。 二、实验原理 韧性是材料在弹性变形、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冲击吸收功的测量原理为冲击前以摆锤位能形式存在的能量中的一部分被试样在受冲击后发生断裂的过程中所吸收。摆锤的起始高度与它冲断试样后达到的最大高度之间的差值可以直接转换成试样在冲断过程中所消耗的能量,试样吸收的功称为冲击功(Ak)。 用规定高度的摆锤对一系列处于不同温度的简支梁状态的缺口试样进行一次性打击,测量各试样折断时的冲击吸收功。改变试验温度,进行一系列冲击试验以确定材料从人性过渡到脆性的温度范围,称为“系列冲击试验”。韧脆转变温度就是Ak-T曲线上Ak值显著降低的温度。曲线冲击功明显变化的中间部分称为转化区,脆性区和塑性区各占50%时的温度称为韧脆转变温度(DBTT)。当断口上结晶或解理状脆性区达到50%时,相应的温度称为断口形貌转化温度(FATT)。 脆性断裂:材料在低温断裂时会呈现脆性断裂,脆性断裂是一种快速的断裂,断裂过程吸收能量很低,断裂前及伴随着断裂过程都缺乏明显的塑性变形。 韧脆转变:材料在一个有限的温度范围内,受到冲击载荷作用发生断裂时吸收的能量会发生很大的变化。这种现象称为材料的韧脆转变。 解理断裂:当外加正应力达到一定数值后,快速沿特定晶面产生的穿晶断裂现象称为解理;解理断口的基本微观特征是台阶、河流、蛇状花样等。 全韧性断口:断口晶状区面积百分比定为0%; 全脆性断口:断口晶状区面积百分比定为100%;

第六章 金属夏比冲击试验

第六章金属夏比冲击试验 工程中,还有许多机件是快速加载即冲击载荷及低温条件下工作的,如:汽车在凸凹不平的道路上行驶;飞机的起飞和降落;材料的压力加工等;其性能将与常温、静载的不同。金属材料在使用过程中除要求足够强度和塑性外,还要求有足够的韧性。 一.韧性的定义: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。 二.韧性的分类:分为静力韧性、冲击韧性和断裂韧性。 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。 缺口 冲击载荷使塑性变形得不到充分发展,更灵敏地反映材料的变脆倾向。 降低温度(脆断趋势) 三.夏比冲击试验的优缺点: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件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。 四.夏比冲击试验的主要用途: 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。

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

金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法 GB 10124

金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法 GB 10124-88 1.主题内容与适用范围 本标准规定了金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法的适用范围、引用标准、试样、试验装置、试验溶液、试验时间、试验条件和步骤、试验结果和试验报告。本标准适用于评价金霭材料全浸试验的均匀腐蚀性能。 2引用标准(略) 3试样 3.1试样的形状和尺寸 3.1.1试样的形状和尺寸直随被试材料的原始条件及所使用的试验容器而定,应尽量采用单位质量表面积大的、侧面与总面积之比值小的试样。一般情况下,与轧制或锻造方向垂直的面积不得大于试样总面积的一半。每个试样表面积不应小于10cm2。 3.1.2推荐两种形状的试样,它们的规格如下: 板状试样:外形尺寸l×b×h, mm:50×25×(2~5)。 圆形试样:外形尺寸φ×h, mm:30×(2~5)。 根据试验目的不同,也可选用其他形状和尺寸的试样。 3.1.3同批试验的试样形状和规格应相同。 3.2试样的制备 3.2.1在板材或带材上取样时,应沿轧制方向切取,如轧制方向不清或不沿轧制方向切取时,须在报告中注明。要尽量避开板带边缘部分。 3.2.2在圆棒上取样时,应从棒材截面中部沿纵向切取。如沿径向切取,需在报告中注明。铸件、焊接件、敷熔金属材料等的取样和制备方法,由试验双方协商决定。 3.2.3试样可以用各种机械方法加工到预定的尺寸,但必须避免由此可能引起的试样性能的任何变化。采用剪切法时,需对剪切的断面进行再加工,以去除受剪切影响的部位。 3.2.4为了提高试验结果的均一性,可用砂纸研磨或其他机械方法去掉原始金属表面层。试样最终的表面使用符合GB2477规定的120号粒度的水砂纸进行研磨,在同一张砂纸(布)上只能磨同一种材料的试样。但检验原始金属表面对腐蚀速率影响的试验的试样不在此例。 3.2.5特殊情况下采用干磨时,必须在报告中注明。 3.2.6试样的棱角应予以保持,不允许倒角。 3.3对试样的其他要求

金属材料摆锤试冲击试验机

主要用途: FL金属材料摆锤试冲击试验机主要用于进行金属夏比冲击试验,测定金属材料试样的冲击吸收功和冲击韧性。本机采用PC微机控制,电动扬摆、冲击、微机测量、运算、屏幕显示结果并可打印等,工作效率高、测试精度高。在冲击试样后可利用剩余能量自动扬摆,做好下次试验准备,操作简便,工作效率共高。计算机可计算和数显材料冲击吸收功、冲击韧性、摆锤扬角及试验平均值,并可打印当次试验数据及试验的平均值,馥勒金属材料摆锤冲击试验机适用于连续做冲击试验的实验室和大量做冲击试验的冶金、机械制造等行业。 执行标准: 1.国标GB/T3808-2002《摆锤式冲击试验机的检验》; 2.国标GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》。 技术参数: 1.冲击能量150J 、300J、450J、750J(可选) 2.摆锤预扬角:150°±1° 3.摆轴中心至试样中心距离:750mm 4.冲击速度:5.2m/s 5.试样支座跨距:40mm 6.试样支座弧半径:R1~1.5mm; 7.冲击刀夹角:30°; 8.冲击刀厚度:12mm; 9.试样规格:55×10×10mm、55×10×7.5mm、55×10×5mm; 10.试验机重:约:900KG 金属材料摆锤试冲击试验机主要特点: 1.主机架和底座一体化,刚性好,稳定性高; 2.摆轴采用简支梁方式,刚性好、结构简单可靠,精度高;圆形摆体,风阻降到最小, 3.冲击刀采用楔形块压紧安装,更换方便简单; 4.挂摆装置采用液压缓冲,避免了挂摆时的冲击及可能造成的损害,降低了挂摆时的噪音,延长了设备的使用寿命,提高了安全性; 5.采用减速机传动、结构简单、安装维修方便、使用寿命长,故障率低; 6.三种能量显示方式:指针度盘、液晶显示、微机显示,其结果又可以相互对比,有效排除可能出现的问题; 7.具有试样回收装置,在冲击后将废试样带出试验机外,避免实验人员进入试验机内部回收废试样,提高了工作效率,提高了试验人员的安全性; 8.具有全封闭的安全防护网,有效防止断裂试样飞出,防止实验人员在试验时进入试验机内部,保证实验人员及设备的安全; 9.控制系统采用高精度的旋转编码器来获取摆锤的实时角度。系统抗干扰能力极强,具有可靠、稳定,数据准确等特点。

金属系列冲击试验_

金属系列冲击试验 一、试验目的 1、了解摆锤冲击试验的基本方法 2、通过系列冲击试验测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功,测定低碳钢韧脆转化温度,观察比较金属韧脆转变特性。 二、实验原理 韧性是材料在弹性变形、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冲击吸收功的测量原理为冲击前以摆锤位能形式存在的能量中的一部分被试样在受冲击后发生断裂的过程中所吸收。摆锤的起始高度与它冲断试样后达到的最大高度之间的差值可以直接转换成试样在冲断过程中所消耗的能量,试样吸收的功称为冲击功(Ak)。 用规定高度的摆锤对一系列处于不同温度的简支梁状态的缺口试样进行一次性打击,测量各试样折断时的冲击吸收功。改变试验温度,进行一系列冲击试验以确定材料从人性过渡到脆性的温度范围,称为“系列冲击试验”。韧脆转变温度就是Ak-T曲线上Ak值显著降低的温度。曲线冲击功明显变化的中间部分称为转化区,脆性区和塑性区各占50%时的温度称为韧脆转变温度(DBTT)。当断口上结晶或解理状脆性区达到50%时,相应的温度称为断口形貌转化温度(FATT)。 脆性断裂:材料在低温断裂时会呈现脆性断裂,脆性断裂是一种快速的断裂,断裂过程吸收能量很低,断裂前及伴随着断裂过程都缺乏明显的塑性变形。 韧脆转变:材料在一个有限的温度范围内,受到冲击载荷作用发生断裂时吸收的能量会发生很大的变化。这种现象称为材料的韧脆转变。 解理断裂:当外加正应力达到一定数值后,快速沿特定晶面产生的穿晶断裂现象称为解理;解理断口的基本微观特征是台阶、河流、蛇状花样等。 全韧性断口:断口晶状区面积百分比定为0%; 全脆性断口:断口晶状区面积百分比定为100%;

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