沖擊試驗機做金屬材料試驗須知的重要指標！

來源：劍喬儀器瀏覽： 112 發(fā)布日期：2019-03-27

沖擊試驗機是做一種動態(tài)力學(xué)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(jù)試樣形狀和破斷方式，沖擊試驗分為彎曲沖擊試驗、扭轉(zhuǎn)沖擊試驗和拉伸沖擊試驗三種。橫梁式彎曲沖擊試驗法操作簡單，應(yīng)用最廣。中國有關(guān)標準規(guī)定采用橫梁式試驗法，所用標準試樣以U形缺口試樣和V形缺口試樣為主。

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 是用以測定金屬材料抗缺口敏感性(韌性)的試驗。參考標準EN 10045。

制備有一定形狀和尺寸的金屬試樣，使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比沖擊試驗機上處于簡支梁狀態(tài)，以試驗機舉起的擺錘作一次沖擊，使試樣沿缺口沖斷，用折斷時擺錘重新升起高度差計算試樣的吸收功，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(jié)構(gòu)中的缺口或其他的應(yīng)力集中情況不敏感。

對重要結(jié)構(gòu)的材料近年來趨向于采用更能反映缺口效應(yīng)的V形缺口試樣做沖擊試驗。

報告應(yīng)包含：結(jié)果及試驗報告歐洲標準編號；材料名稱、試樣標識；試樣尺寸；缺口類型；試驗溫度；擺錘標稱打擊能量；吸收能量 KV，KU。

韌性－脆性轉(zhuǎn)變是金屬材料隨溫度降低由韌性狀態(tài)過渡到脆性狀態(tài)致使沖擊韌度急劇降低的現(xiàn)象。

從韌性角度選材，最重要的是要知道韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度Tk(℃)。Tk通常是根據(jù)沖擊功(或沖擊韌度)、斷口形貌特征、變形特征與溫度的關(guān)系求得。

根據(jù)落錘試驗和動態(tài)撕裂試驗求得的零塑性轉(zhuǎn)變溫度，可以建立表征應(yīng)力、缺陷和工作溫度關(guān)系的斷裂分析圖。

此外，工程上常用一次擺錘沖擊彎曲試驗來測定材料抵抗沖擊載荷的能力，即測定沖擊載荷試樣被折斷而消耗的沖擊功Ak，單位為焦耳（J）。

一般把Ak值低的材料稱為脆性材料，Ak值高的材料稱為韌性材料。Ak值取決于材料及其狀態(tài)，同時與試樣的形狀、尺寸有很大關(guān)系。

Ak值對材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷、顯微組織的變化很敏感，如夾雜物、偏析、氣泡、內(nèi)部裂紋、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使Ak值明顯降低；同種材料的試樣，缺口越深、越尖銳，缺口處應(yīng)力集中程度越大，越容易變形和斷裂，沖擊功越小，材料表現(xiàn)出來的脆性越高。