金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍.ppt

二、GB/T229-2007解读 试验报告 必要内容 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。 可选内容 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 侧膨胀值测量 用缺口根部的变形量来分析材料抵抗三轴应力断裂的能力。 断面相对侧的膨胀量代表压缩量（由于压缩变形测量困难）。 侧膨胀值=断面两侧最大膨胀值之和。 测量仪器：游标卡尺和图像分析仪。 二、GB/T229-2007解读 断口形貌测量 冲击试样断口上有纤维区、放射区（结晶区）和剪切唇。 不同温度下，上述三个区的相对面积不同； 结晶区的面积随温度变化而变化，一般结晶区面积百分比增大表示材料变脆。 二、GB/T229-2007解读 断口形貌测量 宏观：纤维区灰大小 微观：韧窝大小与深浅 穿晶断裂 解理面（晶面）断裂 二、GB/T229-2007解读 断口形貌测量 剪切断面率用来评定冲击试样的断口表面。其值越高，材料的韧性越好。大多数夏比冲击试样的断口形貌为剪切和解理断裂的混合状态。 通常使用以下方法测定纤维断面率： a) 测量断口晶状断裂部分（即“闪亮”部分）的长度和宽度，查表计算纤维断面率； 二、GB/T229-2007解读 b) 使用图示的断口形貌卡与试样断口进行比较； 二、GB/T229-2007解读 c)将断口放大，并与预先制好的对比图进行比较，用求积仪测量的纤维断面率（100%）减去晶状断面率计算； d)断口拍成放大照片，用求积仪测量纤维断面率（100%）减去晶状断面率计算； e)用图像分析技术测量纤维断面率。 二、GB/T229-2007解读 低温脆性 体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢（铁素体－珠光体钢），在试验温度低于某一温度tk时，会由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是所谓的低温脆性现象。 金属的低温脆性是由于金属的屈服强度随温度降低而升高造成的。 二、GB/T229-2007解读 韧脆转变曲线 研究低温脆性的主要问题是确定韧脆转变温度。 试验方法： 将试件冷却到不同温度测定冲击功AK，得到断口形貌特征与温度的关系曲线，然后按照一定的方法确定韧脆转变温度。 转变温度tk称为韧脆转变温度，也称为冷脆转变温度，面心立方金属及其合金一般没有低温脆性现象。 由于材料化学成分的统计性，韧脆转变温度实际上不是一个温度而是一个温度区间。 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(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