沖擊試驗機做金屬材料試驗須知的重要指標!
沖擊試驗機是做一種動態力學性能試驗,主要用來測定沖斷一定形狀的試樣所消耗的功,又叫沖擊韌性試驗。根據試樣(yang)形狀(zhuang)和破斷方式,沖擊(ji)試驗(yan)分為彎曲(qu)沖擊(ji)試驗(yan)、扭(niu)轉沖擊(ji)試驗(yan)和拉伸沖擊(ji)試驗(yan)三種。橫梁(liang)式彎曲沖擊試驗(yan)法操(cao)作簡單,應用(yong)最(zui)廣。中國(guo)有關(guan)標準規定采用(yong)橫梁(liang)式試驗(yan)法,所用(yong)標準試樣以U形(xing)缺(que)口試樣和(he)V形(xing)缺(que)口試樣為主。
沖擊試驗機做彎曲沖擊試驗是20世紀初夏比(G.Charpy)提出的,以后獲得廣泛使用。
Charpy impact test 是用以(yi)測定金屬材料抗缺口敏感性(xing)(韌性(xing))的試(shi)驗。參考標準EN 10045。
制備有(you)一(yi)定形狀和尺寸(cun)的金(jin)屬試(shi)(shi)(shi)樣(yang),使其具有(you)U形缺(que)(que)口(kou)或(huo)V形缺(que)(que)口(kou),在夏比沖(chong)擊試(shi)(shi)(shi)驗機上處于簡支梁狀態,以試(shi)(shi)(shi)驗機舉起(qi)的擺(bai)錘(chui)作(zuo)一(yi)次沖(chong)擊,使試(shi)(shi)(shi)樣(yang)沿缺(que)(que)口(kou)沖(chong)斷,用折斷時擺(bai)錘(chui)重新升起(qi)高度差計算試(shi)(shi)(shi)樣(yang)的吸(xi)收功,即為Aku和Akv。
沖擊試驗機可在不同溫度下作沖擊試驗。吸收功值(焦耳)大,表示材料韌性好,對結構中的缺口或其他的應力集中情況不敏感。
對(dui)重要結構的(de)材(cai)料近年來趨向于(yu)采用更能(neng)反映(ying)缺(que)(que)口效應的(de)V形缺(que)(que)口試樣做沖擊試驗(yan)。
報告應包含(han):結(jie)果及(ji)試(shi)驗(yan)報告歐洲標準編號;材料名(ming)稱(cheng)(cheng)、試(shi)樣(yang)標識;試(shi)樣(yang)尺(chi)寸;缺(que)口類型;試(shi)驗(yan)溫度;擺錘標稱(cheng)(cheng)打(da)擊能(neng)量(liang);吸收能(neng)量(liang) KV,KU。
韌(ren)性(xing)-脆性(xing)轉變是(shi)金屬材料隨溫(wen)度降(jiang)低由韌(ren)性(xing)狀(zhuang)態(tai)過渡到脆性(xing)狀(zhuang)態(tai)致使沖擊(ji)韌(ren)度急(ji)劇(ju)降(jiang)低的(de)現象。
從韌(ren)性角度(du)選(xuan)材,最重要的是要知道韌(ren)性-脆性轉(zhuan)變溫度(du)Tk(℃)。Tk通常是根據沖(chong)擊(ji)功(或沖(chong)擊(ji)韌(ren)度(du))、斷口形貌特征、變形特征與(yu)溫度(du)的關系求(qiu)得。
根據(ju)落錘試驗和動態(tai)撕裂(lie)試驗求得的零塑(su)性轉變(bian)溫度(du),可(ke)以(yi)建立(li)表征應(ying)力、缺陷和工作溫度(du)關系的斷裂(lie)分析圖。
此(ci)外,工程(cheng)上常用(yong)一次擺錘沖(chong)(chong)(chong)擊彎曲試驗(yan)來(lai)測定材料抵(di)抗沖(chong)(chong)(chong)擊載荷的能力(li),即測定沖(chong)(chong)(chong)擊載荷試樣被(bei)折斷而消耗的沖(chong)(chong)(chong)擊功Ak,單位為焦耳(J)。
一般(ban)把Ak值(zhi)低的材(cai)料稱為(wei)脆性材(cai)料,Ak值(zhi)高(gao)的材(cai)料稱為(wei)韌性材(cai)料。Ak值(zhi)取決于材(cai)料及其狀態,同時與試樣的形(xing)狀、尺寸有很大(da)關(guan)系。
Ak值對材料的(de)內(nei)部結(jie)構缺陷、顯(xian)微(wei)組織的(de)變(bian)化很(hen)敏(min)感(gan),如夾雜(za)物、偏析、氣(qi)泡、內(nei)部裂(lie)紋、鋼的(de)回火脆性、晶粒粗(cu)化等都會使Ak值明(ming)顯(xian)降低;同(tong)種材料的(de)試樣,缺口越(yue)深(shen)、越(yue)尖銳(rui),缺口處應力集中程度(du)越(yue)大,越(yue)容(rong)易變(bian)形(xing)和(he)斷(duan)裂(lie),沖擊功越(yue)小,材料表現(xian)出來(lai)的(de)脆性越(yue)高(gao)。
因此不(bu)同類(lei)型和尺寸的試樣,其ak或(huo)Ak值不(bu)能直接(jie)比(bi)較。
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