ASTM金属材料夏比V型缺口冲击试验方法介绍
金属夏比缺口试验方法和回火脆性倾向评定试验
保温时间
➢ 低温冲击试验中，试样在规定的温度下 保持足够的时间，以使试样温度均匀。
➢ 液体介质：规定温度±1℃，≥5min ➢ 气体介质：规定温度， ≥20min
试样的转移
直冲法
<3S
高温冲击 试验
过热法 转移试样 在3～5s内完成 过热温度补偿
➢ （1）与材料有关的因素 化分、组织、晶粒度、夹杂物、裂纹或者过热、过烧、回火脆性等
热加工缺陷。 ➢ （2）与取样和制备有关的因素
1、样品取样方向 2、缺口加工质量 3、试样尺寸 ➢ （3）与试验机有关的因素 1、试验机精度 2、摆锤与机架的配合 ➢ （4）与试验过程有关的因素 1、试验温度 2、冲击试样的定位
➢ b) 使用图D.2所示的断口形貌卡与试样断口进行比较； ➢ 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。
影响夏比缺口冲击试验结果主要因素
低温冲击 试验
过冷法 转移试样3～5s内完成 过冷温度补偿
试验结果
➢ 吸收能量应至少保留两位有效数字（至 少估读到0.5J或者0.5个标度单位”（取 两者之间较小值。
astm冲击试验标准
astm冲击试验标准
ASTM冲击试验标准主要涉及两种方法，分别针对金属材料和硬质涂层的冲击试验。以下是关于这两个标准的详细信息。
1.ASTM D2974 - 1998《热塑性塑料暴露于温度变化和恒定温度下的试验方
法》
该标准规定了热塑性塑料在温度变化和恒定温度下的暴露试验方法，包括冷热冲击试验。这种试验的目的是评估材料在快速温度变化下的性能。在试验过程中，试样被置于高温和低温之间，以模拟材料在实际使用中可能遇到的温度变化。通过这种方式，可以检测出材料在温度变化时可能出现的任何形变、破裂或其他物理性能的变化。
2.ASTM D4704 - 2019《硬质涂层暴露于温度变化和恒定温度下的试验方法》
该标准规定了硬质涂层在温度变化和恒定温度下的暴露试验方法。这些试验也包括冷热冲击试验，以评估涂层在快速温度变化下的性能。与金属材料类似，硬质涂层在温度变化时也可能会出现裂纹、剥落或其他物理性能的变化。通过ASTM
D4704标准的试验，可以检测出这些潜在的问题，以确保涂层在各种温度条件下都能保持稳定的性能。
在ASTM冲击试验标准中，冷热冲击试验是评估材料或涂层在快速温度变化下性能的重要手段。这些试验通过模拟实际使用中可能出现的极端温度条件，帮助检测出材料或涂层在温度变化时可能出现的问题。通过这些测试，可以确保材料或涂层在实际使用中能够保持稳定的性能，满足设计要求。
需要注意的是，ASTM标准不仅仅包含冷热冲击试验，还包含了许多其他测试方法，以评估材料或涂层的各种物理和化学性能。这些测试方法对于确保材料或涂层的质量和可靠性非常重要。同时，ASTM标准也随着科技的发展不断更新和完善，以满足不断变化的工业需求。因此，在使用ASTM冲击试验标准时，应注意选择最新的版本，以确保测试结果的准确性和可靠性。
金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍
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。
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。
二、GB/T229-2007解读
韧脆转变曲线
冲击吸收能量与温度曲线（KV-T曲线）表明，对于给定形状的试样，冲击吸收 能量是试验温度的函数，如图所示。通常曲线是通过拟和单独的试验点得到的。 曲线的形状和试验结果的分散程度取决于材料、试样形状和冲击速度。出现转变 区的曲线，具有转变区(1)、上平台(2)和下平台(3)。
一、夏比摆锤冲击试验简介
夏比冲击试验结果分散性相对大的原因来自两方面： •试验因素； •材料结构。 从试验角度看，由于冲击试验是在动态力作用下进行的， 因此影响试验结果正确性和分散性的因素很多，试验方法标准 化的目的就是对各种影响冲击试验结果的因素进行限定，以得 到准确的和可比较的试验结果。
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。
astm e23金属材料开缺口试样冲击试验方法
astm e23金属材料开缺口试样冲击试验方法
ASTM E23金属材料开缺口试样冲击试验方法是一种常用的金属力学性能测试方法。该方法主要用于测试金属材料的韧性和断裂韧度等
物理特性，广泛应用于各个行业，尤其是在材料科学、机械加工和制
造业等领域中。
ASTM E23金属材料开缺口试样冲击试验方法的具体步骤如下：
1.试样制备与标记。首先，从待测试的金属材料中提取具有代表性的标准化样品，并进行必要的处理和标记。在该步骤中，应注意遵
循ASTM E23试验标准的要求，以确保试样的质量、尺寸、几何形状和标记信息等符合ASTM E23标准的相关规定。
2.试验环境准备。在进行试验前，确保试验环境稳定和符合ASTM E23标准的要求。主要包括温度、湿度、气压和实验室噪声等方面的控制。这些环境因素会对试样的机械性能测试结果产生影响，因此，应
严格遵守标准规定，保证环境条件下的实际测试结果准确可靠。
3.试验机调试。将试样安装于试验机中，并根据ASTM E23标准
的要求，设置合适的冲击负载、载荷周期和其他相关参数并校准试验机。该步骤的目的是保证试验机的性能良好，并且在试验中可以得到
准确的数据。
4.试验操作。在ASTM E23标准规定的条件下，进行试样冲击试验。该步骤需要十分谨慎和专业，试验过程中应严格遵守试验标准和
操作规程，确保试验顺利进行。
5.测试结果分析和报告。在试验结束后，记录和分析试验结果，得到试样的机械性能参数。报道试验结果时应遵守ASTM E23标准的规定，格式正确，内容详实准确，以便评价样品的性能和品质。
冲击辅导讲义
试样要求及要点
1)．一般要求 (1)标准尺寸冲击试样长度为55mm，横 截面为10mm×10mm方形截面。在试样 长度中间有V型或U型缺口。
试样要求及要点
试样要求及要点
(2)如试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度7.5mm、 5mm或2.5mm的小尺寸试样。 (3)试样表面粗糙度Ra应优于5μm，端部除外。 对于需热处理的试验材料，应在最后精加工前进行热 处理，除非已知两者顺序改变不导致性能的差别。 (4)缺口几何形状 对缺口的制备应仔细，以保证缺口根部处没有影响吸 收能的加工痕迹。缺口对称面应垂直于试样纵向轴线。 V型缺口应有45°夹角，其深度为2mm，底部曲率半 径为0.25mm，见图3.36a)和表3.21。U型缺口深度应 为2mm或5mm（除非另有规定），底部曲率半径为 1mm，见图3.36b)和表3.21。
2.3.1.2试验原理 （1）冲击试验原理
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。 由于大多数材料冲击吸收能量随温度变化，因 此试验应在规定温度下进行。当不在室温下试 验时，试样必须在规定条件下加热或冷却，以 保持规定的温度。
试样缺口尺寸及偏差
名称符号及序号V型缺口试样U型缺口试 样公称尺寸机加工偏差公称尺寸机加工 偏差长度高度a宽度a标准试样小试样小 试样小试样 lhw55mm±0.6mm55mm±0.6mm10m m±0.075mm10mm±0.11mm10mm±0 .075mm10mm±0.11mm7.5mm±0.075 mm7.5mm±0.11mm
夏比冲击试验要求
MS-599-03 Rev.B
1 / 1
夏比冲击试验要求
1.0 内容
本规范规定夏比冲击试验要求和对于锻件、铸件和棒材的程序。材料单
（BOM ）的特殊要求可以修改或变更本规范的要求。
2.0 程序
将按照ASTM A-370 的程序进行冲击试验。试验温度应等于或低于表中规
定的温度。证明一炉材料合格至少要对三个样品进行冲击试验。如果结果不
满足要求，则应当从同一评定试棒（QTC ）中的同一位置切取3个试样重新
进行试验。每一个重试样品应当符合或超过适用的要求。
标准的冲击试验样品应当使用横断面尺寸为10 mm ×10 mm 的样品，如果
没有足够的材料，应使用可获得的下一级较小的标准样品。当使用减小的样
品时，应当对PSL 1-3采用下面的调整系数：
样品尺寸 调整系数
10 mm × 7.5 mm 0.833
10 mm × 5.0 mm 0.667
10 mm × 2.5 mm 0.333
3.0 性能 温度 纵向平均值
英尺-磅 纵向最小值英尺-磅 横向平均值英尺-磅 横向最小值英尺-磅
API 0℉ 20 14 15 10 NS 0℉ 20 14 20 14 API -20℉ 20 14 15 10 NS -20℉ 20 14 20 14 API -50℉ 20 14 15 10 API -75℉ 20 14 15 10
PSL 4材料规范中应当包括侧向膨胀最小值的测试。可接受的最小值是 -0.015英寸。
API – 标准 API 6A 值
NS – 北海要求;
v型缺口冲击试验合格标准
V型缺口冲击试验的合格标准通常由材料或产品规范和标准来规定。对于公称厚度不小于6mm或公称直径不小于12mm的钢材，冲击试验的合格标准是冲击吸收能量应符合GB/T 1591-2018标准中表11的规定。如果钢材不足以制取标准试样，可以使用10mm×7.5mm×55mm或10mm×5mm×55mm的小尺寸试样，但冲击吸收能量应分别为不小于表11规定值的75%或50%。
此外，由于V型缺口应力集中作用较明显，不同尺寸和形状的试样以及不同材料和构件的应力分布状态都会影响试验结果。因此，不能将不同缺口型式的试样的冲击试验结果彼此比较或换算。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询相关领域的专业人士。
BS EN ISO 148-1-2010 中文版
ISO 148-1-2010
金属材料夏比摆锤冲击试验第1部分：试验方法
1 范围
本标准规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法（V型和U型缺口试样）。
本标准不包括仪器化冲击试验方法，这部分内容在ISO 14556中规定。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
2.1 能量
2.1.1初始势能（势能）
K p
冲击试验中，摆锤势能释放前的势能与冲击试验时其势能的差值，为试验机直接测定的值。
2.1.2 吸收能量
K
对摩擦校正后，摆锤冲击试验仪破坏试样所需要的能量。
注：用字母V和U表示缺口几何形状，即KV或KU。用下标数字2或8表示摆锤刀刃半径，例如KV2。
2.2试样
根据试样在试验机支座上的试验位置，使用下列的术语（见图1）：
2.2.1高度
h
开缺口面与其相对面之间的距离。
2.2.2宽度
w
与缺口轴线平行且垂直于高度方向的尺寸。
2.2.3 长度
l
与缺口方向垂直的最大尺寸。
3 符号和缩略语
本标准使用的符号见表1和表2及图2。
表1 符号、名称及单位
4 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，使用第5、6和7章的条件，用摆锤一次打断试样，测定试样的吸收能量。
由于大多数材料冲击值随温度变化，因此试验应在规定温度下进行。当不在室温下试验时，试样必须在规定条件下加热或冷却，以保持规定的温度。
5试样
5.1 一般要求
标准尺寸冲击试样长度为55 mm，横截面为10 mm×10 mm方形截面。在试样长度中间有V型或U型缺口，分别见5.2.1和5.2.2规定。
如试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度7.5 mm、5 mm或2.5 mm的小尺寸试样（见图2和表2）。
ASTM E 23:2016b《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》 简介
ASTM E 23：2016b《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》
简介
戴清晨;陆戴丁;陈勇
【摘要】本文主要介绍了最新修订的ASTM E 23:2016b《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》中夏比缺口冲击试验的相关内容,包括试验意义、试样要求、试
验前准备工作、试验程序与步骤、试验所得结果评定等方面.并通过与现行国家标
准GB/T 229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》的比较,就上述几个方面
两者存在的显著不同点做了简要说明.
【期刊名称】《机械工业标准化与质量》
【年(卷),期】2018(000)005
【总页数】6页(P37-42)
【关键词】ASTME23;冲击试验;标准
【作者】戴清晨;陆戴丁;陈勇
【作者单位】合肥通用机械研究院有限公司;合肥通用机械研究院有限公司;合肥通
用机械研究院有限公司
【正文语种】中文
1 概述
夏比缺口冲击试验，作为评价金属材料力学性能的一种常规试验，广泛应用于各高校和科研院所的实验室，以及金属材料生产企业的抽样检查试验室等。试验通常是
依据标准要求，将坯样加工成具有规定的缺口形式和几何尺寸的标准试样，运用仪器在冲击载荷作用下测得冲击吸收能量，以及断口的剪切面积和膨胀值等。ASTM E 23:2016b《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》在2012年的版本（ASTM E 23:2012c）基础上进一步修订，形成了最新的ASTM E 23:2016b。与2012版相比，2016版进一步确认了前版（2012版）已经删除的预制裂纹夏比V型缺口试样和试样的取样方法；同时对部分章节的图表进行了重绘和整理，对部分条款的文字叙述进行了修正和统一。
ASTM A673-A673M-05a 结构钢冲击试验取样方法技术条件
ASTM A673-A673M-05a 结构钢冲击试验取样方法技术条件
美国材料与实验协会标准
结构钢冲击试验取样方法
A673/A673M-05a
1 范围
1.1本标准规定了结构钢纵向夏比V型缺口试验取样方法，包括两种试验频率。同一炉或同一坯料钢材的冲击性能是不同的，这是由热轧、控制轧制或热处理过程造成的。因此，需方应当了解，在一张钢板、一根棒材或型钢上取样进行试验，不能保证同一炉号所有的钢板、棒材或型钢与试验钢材具有相同的韧性。正火或淬火加回火的产品将减少这正波动的程度。1.2当有规定时，本标准可作为结构钢的补充标准、1.3本标准不一定适用于所有产品标准，因此，对于要求或供货产品的冲击试验能量吸收值和最低试验温度值，应与生产厂或加工厂协商。
1.4规定了两种试验频率（P和H）
1.5用英制单位或SI单位表示的数值都应视为标准值，在本标准中，SI单位的数值用括号示出，每种单位制所表示的数值并非完全相等，因此，每种单位制必须单独使用，混用两种单位制的数值可能导致与本标准不相符合。
2 引用标准
2.1 ASTM标准
A6/A6M 热轧结构钢板、型钢、板桩和棒材一般要求
A370 钢产品力学试验方法和定义
3 订货信息
3.1询价和订货时应指出下列内容：
3.1.1试验频率(P)或(H)
3.1.2试验温度（见
4.5和4.6）
3.1.3最小平均吸收能量值（见
4.1和4.6）
3.14如果需要，宽度超过24in[600mm]的钢板，冲击试验横向取样方向（见
4.2.2）
3.1.5（略）
3.16状态（热轧、消除应力、正火、正火加消除应力或淬火加回火）
金属材料夏比冲击试验的应用研究
金属材料夏比冲击试验的应用研究
夏比（Charpy）冲击试验是评价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。它是一种传统力学性能试验方法，用于评价金属材料冲击韧性，其特点是试验时间短，试样加工简便，试验数据对冶金缺陷、材料组织结构等敏感，具有广泛的应用空间。该方法在材料生产、加工工艺及机器零部件的检验上积累了许多经验，并将其成功地应用在以下方面：①检验材料质量；②提供判断依据；
③评定材料缺口敏感性和时效敏感性；④建立经验公式。
1 夏比冲击试验概述
1.1 夏比试验标准的基本构成
关于夏比冲击试验标准各个国家之间存在一定差异，本文重点分析了美国的ASTM标准、日本的JIS标准和中国的GB，其基本构成简述如下：
美国的钢产品冲击试验标准的组成部分包括ASTM E23-06、ASTM A673/673M-07和ASTM A370-07[4-6]。其中E23-06包括冲击试验机的检定规程、冲击试验方法；A370-07的冲击试验部分包括冲击试样的部分取样位置要求、冲击试验机的检定要求和钢产品的冲击试验方法；而A673/673M-07规定钢产品的冲击试样取样位置要求和试验频率。通常ASTM标准均有公制单位版本和英制单位版本，标准号后的M表示公制单位版本。
日本的钢产品冲击试验标准的组成部分包括JIS B 7722和JIS Z2242-2005，分别规定了日本的试验方法和钢产品冲击取样[2，3]。
中国的钢产品冲击试验标准组成部分包括GB/ T2975-1998、GB/T229-2007和JJ G145-2007。其中，GB/ T2975-1998规定了冲击试样的取样位置，GB/T229-2007是冲击试验方法，JJ G145-2007是冲击试验机的检定规程。在中国航空工业标准HB5144-96中对于航空用金属材料的夏比冲击试验也做了相应的行业规定，其试验标准是
BS EN ISO 148 1 中文版【VIP专享】
ISO 148-1-2010
金属材料夏比摆锤冲击试验第1部分：试验方法
1 范围
本标准规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法（V型和U型缺口试样）。
本标准不包括仪器化冲击试验方法，这部分内容在ISO 14556中规定。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
2.1 能量
2.1.1初始势能（势能）
K p
冲击试验中，摆锤势能释放前的势能与冲击试验时其势能的差值，为试验机直接测定
的值。
2.1.2 吸收能量
K
对摩擦校正后，摆锤冲击试验仪破坏试样所需要的能量。
注：用字母V和U表示缺口几何形状，即KV或KU。用下标数字2或8表示摆锤刀刃半径，例如KV2。
2.2试样
根据试样在试验机支座上的试验位置，使用下列的术语（见图1）：
2.2.1高度
h
开缺口面与其相对面之间的距离。
2.2.2宽度
w
与缺口轴线平行且垂直于高度方向的尺寸。
2.2.3 长度
l
与缺口方向垂直的最大尺寸。
3 符号和缩略语
本标准使用的符号见表1和表2及图2。
表1 符号、名称及单位
4 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，使用第
5、6和7章的条件，用摆锤一次打断试样，测定试样的吸收能量。
由于大多数材料冲击值随温度变化，因此试验应在规定温度下进行。当不在室温下试验时，试样必须在规定条件下加热或冷却，以保持规定的温度。
5试样
5.1 一般要求
标准尺寸冲击试样长度为55 mm，横截面为10 mm×10 mm方形截面。在试样长度中间有V型或U型缺口，分别见5.2.1和5.2.2规定。
如试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度7.5 mm、5 mm或2.5 mm的小尺寸试样（见图2和表2）。
2.冲击试验
拉伸试验 硬度试验 延性试验 韧性试验 疲劳试验 金属冲击试验标准是力学试验标准范围 中重要的一部分。
二、金属夏比冲击试验方法的标准
GB /T229-1984 《金属夏比（V型缺口）冲击试验方法》 GB /T2106-1980 《金属夏比（U型缺口）冲击试验方法》 GB /T4159-1984 《金属低温夏比冲击试验方法》 GB /T5775-1986 《金属高温夏比冲击试验方法》 GB /T229-1994 将以上四个标准合并成为一个标准，使试验方法统一，便 于标准的贯彻执行。
.
十三、冲击试验温度控制装置
1.高温控制装置 a 热敏元件 b 控制回路 c 主回路 d 加热炉
高低温控制系统
2.冷却介质:液体 . 气体 . 压缩机制冷
水 + 冰 乙醇+干冰 无水乙醇+液氮 纯液氮 0~10 ℃ 0~-70 ℃ ℃ -70~-105 ℃ -195 ℃
十四、
冲击试验操作技术
.
六 试验温度补偿
试样从恒温装置中移出在3-5S内打断
试验温度℃ -100～-192 -60 ～-100 0 ～ -60
过冷温度 ℃ 3 ～4 2～3 1～2
.
试验温度℃ 35～200 200～400 400～500 500～600 600～700 700～800 800～900 900～1000
夏比V型冲击试验的尺寸效应及工程应用
夏比Ｖ型冲击试验的尺寸效应及工程应用
夏比V型冲击试验广泛应用于钢制品的质量检验并形成了规范，用以评价材料（或构件）的冶金质量，特别是规定温度下材料的抗断裂能力。试验通常采用尺寸为10mm×10mm×55mm的标准试样，将试验结果与技术要求值进行比较后，可以判断材料是否合格。当工件受尺寸限制，不能制备标准试样时，可采用非标准小尺寸试样，且各标准或规范给出了采用小尺寸试样时要求值按有效截面积折算的方法。然而，工程实践中这样的折算方法时常被“泛化”，被误认为小尺寸试样与标准试样之间始终存在着比例关系。为此，笔者以Q245R钢板为研究对象，对不同尺寸的试样在不同温度下进行了夏比V型冲击试验，研究了夏比V型冲击试验的尺寸效应问题，同时对小尺寸试样在工程应用中主流标准处置方法以及方法之间差异等问题进行了探讨，以期为相关人员提供参考。
1 试样制备与试验方法
1.1 试样制备
试验材料为正火态Q245R钢板，钢板厚度为25mm，其化学成分（质量分数/%）为0.19C,0.28Si,0.64Mn,0.01P,
0.004S,0.05Al,0.001Nb,0.014Ti,0.002V；该钢板的显微组织为铁素体+珠光体，晶粒度为7.5级。
沿钢板横向取样，试样轴线位于钢板1/2处，V型缺口垂直于钢板表面，试样表面采用磨床磨光，缺口采用专用成形铣刀加工，缺口底部高度为（8±0.025)mm，在投影仪下50倍放大检查，加工质量需符合GB/T 229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》的要求。试样共制备5组，第1组为10mm×10mm×55mm标准试样（以下简称为标准试样）72个；第2～4组分别为7.5 mm×10mm×55mm,5 mm×10 mm ×55 mm,2.5mm×10mm×55mm非标准小尺寸试样（以下分别简称为7.5,5,2.5mm小尺寸试样）各72个；第5组为取自钢板不同部位的厚度为5,2.5mm小尺寸试样各18个。
3种金属材料夏比冲击试验方法标准分析及对比
PTCA (PARTA: PHVS.TEST.)_____________2■^标准化IX)I ： 10.11973 Ihjy->vl2()2102011 3种金属材料夏比冲击试验方法标准分析及对比
宋秀文
(大连大重检测技术服务有限公司，大连116031)
摘要:从试验原理、试样要求、试验设备、试验程序、冲击试验结果处理及报告等方面对GB/T 229 —2007，EN ISO 148-1:2016,ASTM E23 —18等3个金属材料夏比冲击试验方法标准进行了 分析和对比。结果表明：GB/T 229 —2007和EN ISO148-1:2016的内容基本相同；ASTM E23 —18冲击试验标准相比GB/T229 —2007和EN ISO 148-1:2016,在试样尺寸及设备尺寸公差 方面要求更为严格，相关的试验规定也更加详细。
关键词:夏比冲击试验；标准对比；试样要求；试验设备
中图分类号：TG115 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2021)02-0045-04
Analysis and Comparison of Three Charpy Impact Test Method
Standards for Metallic Materials
SONG Xiuwen
(Dalian Dazhong Testing Technology Services Co.* Ltd., Dalian 116031» China)
A b strac t ：The Charpy impact test method standards for metallic materials (GB/T 229 — 2007, EN ISC)
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标准化
ASTM金属材料夏比V型缺口
冲击试验方法介绍
王 滨
(上海材料研究所,上海200437)
摘 要:介绍了ASTM金属材料夏比V型缺口冲击试验方法,并与相应的国家标准GB/T229 -1994进行了比较。
关键词:ASTM;冲击试验;标准
中图分类号:T265 文献标识码:B 文章编号:100124012(2004)0720367205
BRIEFINTRODUCTIONTOSTANDARDFORNOTCHED
BARIMPACTTESTINGOFASTM
WANGBin
(ShanghaiResearchInstituteofMaterials,Shan ghai200437,China)
Abstract:Basic principleandcontentinstandardASTME23202“StandardTestMethodsforNotchedBarIm pact testin gofMetallicMaterials”andASTMA370-03a“StandardTestMethodsandDefinitionsforMechanicalTestin gof SteelProducts”weredescribedinthis paper.VarioustestmethodsbetweenASTMstandardandGB/T229-1994were compared.
Ke ywords:ASTM;Im pacttestin g;Standard
夏比V型缺口冲击试验是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。我国现行的国家标准GB/T229-1994《金属材料夏比缺口冲击试验方法》(等效采用ISO148∶1983),对夏比V 型缺口冲击试验的适用范围、引用标准、试验原理、术语及定义、试样、试验设备及仪器、试验、试验结果处理及试验报告等进行了详细的叙述,但该标准从所规定的试验机参数到操作程序都与美国ASTM 标准有不少差异。ASTM标准中现行有效的有关金属材料缺口冲击试验的标准有ASTME23-02
《金属材料缺口试样冲击试验方法》和ASTMA370
-03a《钢产品力学性能试验方法和定义》,其中ASTME23-02是金属材料缺口试样冲击试验的通用标准方法,它适用于温度高于-196℃的夏比(Charpy)冲击试验和艾氏(Izod)冲击试验,
收稿日期:2004203226
作者简介:王滨(19632),男,教授级高级工程师。该标准对适用范围、引用标准、试验原理、试样、试验程序、试验结果处理,试验报告和试验的精密度以及试验机及其校准、小尺寸试样、预制裂纹夏比V型缺口试样、试样的取样方向、剪切断面率的测定等都做了详细的规定,同时该标准还提供了缺口冲击试验的意义、摆锤中心的测量方法、夏比V型校准样品等信息。ASTMA370-03a适用于锻钢、铸钢、不锈钢及其相关合金的拉伸试验、弯曲试验、硬度试验和冲击试验等。为了使基层理化检验实验室能更好地运用ASTM标准进行金属材料夏比V型缺口冲击试验,笔者对ASTMA370-03a《钢产品力学性能试验方法和定义》和ASTME23-02《金属材料缺口试样冲击试验方法》中所涉及的、应用最广泛的钢材夏比V型缺口冲击试验的要点,尤其是与我国标准GB/T229-1994有何差异作一介绍。
1 ASTM金属夏比V型缺口冲击试验要点1.1 冲击试验样品
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第40卷第7期2004年7月
理化检验2物理分册
PTCA(PARTA:PHYSICALTESTING)
Vol.40 No.7
Jul.2004
冲击样坯的切取应按产品规范执行,如果产品规范无规定,对锻轧钢材,其取样部位应与拉伸试样相同,取样方向为锻轧方向(纵向取样),试样缺口垂直于锻轧面。对产品检验,冲击试样一般取3只,对韧脆转变温度试验,冲击试样一般取8到12只。标准夏比V 型缺口冲击试样的形状和尺寸见图1,试样加工的允许公差见表1
。
图1 夏比V 型缺口冲击试样(mm )
Fig.1 Charpyim pacttests pecimen
表1 冲击试样加工的允许公差范围
Tab.1 PermissiblevariationsofChar py
impacttests pecimen
名称公差范围
名称公差范围缺口线与两侧边90±2°
缺口角度±1°角度缺口半径
±0.025mm 相邻两边角度90°±10′
缺口深度
±0.025mm 横截面尺寸±0.075mm 缺口表面及其相
2μm 试样长度-2.5mm
对面的粗糙度缺口位置
±1mm
其它两面的粗糙度
4
μm 当钢板的厚度<11mm,或钢管的直径和壁厚
不足以加工出横向冲击试样,或所测钢材的冲击吸收功小于试验机最大打击能量的80%时,可采用宽度7.5mm,6.7mm,5mm,3.3mm 和2.5mm 等小尺寸试样
。小尺寸试样的其它尺寸及公差与相应缺口的标准试样基本相同,其V 型缺口开在试样的窄面上。值得注意的是,不同尺寸的试样所得的结果不能进行直接比较。
标准或小尺寸钢管横向冲击试样也可保留部分原始表面,这时试样的形状如图2。图中A 为加工表面长度,要求A ≥28mm;B 为原始表面长度,要求B ≤13.5mm;T 为样品宽度;t 为两端宽度,要求t ≥1/2T 。
为避免混淆,试验前应对试样进行适当的标记,标记可作在试样的两端面即试样在支座时向上的一面或背向缺口的一面。但距缺口中心线15mm 以
图2 保留部分原始表面的钢管横向冲击试样
Fig.2 Tubularim pacts pecimencontainin g
originalouterdiametersurface
内的任何一面都不得作标记。标记可用电子笔,但应避免过热。1.2 冲击试验机
ASTME23-02和ASTMA370-03a 规定冲击试验机应符合如下规定。
(1)冲击试验机应安装在厚度>150mm 的混
凝土地基或质量大于摆锤40倍的基础上,以避免其
刚度下降而影响试验结果,同时冲击试验机摆锤旋转轴应保持水平(在3∶1000以内),试验机的试样支座及摆锤锤头尺寸应符合图3的规定。
图3 试验机的试样支座及摆锤刀刃尺寸(mm )
Fig.3 Specimensu pportanvilandChar
pystrikin gtu p
(2)冲击试验机应保证冲击吸收功能估读到摆
锤最大能量的0.25%。
(3)冲击试验机能量指示装置的相对误差不应超过摆锤最大能量的0.2%或材料冲击吸收功的014%(取其较大值)。
(4)冲击试验机由于摩擦阻力和空气阻力而产
生的能量损失不应超过摆锤最大能量的0.75%。
(5)对进行钢材冲击试验的试验机进一步规定如下:①试验机的最大打击能量在300～400J 之间,小能量的冲击试验机也可以使用,但应保证试验机的打击能量大于试样的冲击吸收功。②试验机瞬间摆锤的冲击速度在4.9～5.8m/s 之间。
冲击试验机应定期进行检定或校准。每次试验前还应对试验机按如下方法进行例行检查:
(1)目视检查试验机的锤头和支座是否有明显的损坏和磨损。
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