金属夏比缺口试验方法
ASTM金属材料夏比V型缺口冲击试验方法介绍
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)0720367205BRIEFINTRODUCTIONTOSTANDARDFORNOTCHEDBARIMPACTTESTINGOFASTMWANGBin(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。
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方法》将以上所涉及的试验方法统一合并在意个标准内，更加便于执行。
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TMTM 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 methodISO 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 Materials3 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。
ASTM E23：2016b《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"简介合肥通用机械研究院有限公司□戴清晨陆戴丁陈勇摘要本文主要介绍了最新修订的A S T M 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G B/T229—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。
关键词A S T M E23冲击试验标准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。
A S T M 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（A S T M E 23:2012c)基 础上进一步修订，形成了最新的A S T M 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型目标易被融入到背景模型中去，使得背景中出现“影子”现象；新速度过快或者过慢时，这容易导致前景图像会出现一些不规则的伪前景，影响理想运动前景的提出。
5结论本文基于机器视觉技术，分别对背景差分法和高斯混合模型目标图像提取原理进行了描述、验证和分析，并在广泛阅读国内外大量相关文献的基础上，总结见下文。
下 的 是检测，于实 ，实 性 。
景和光线变化干扰。
高斯混合模型通过自身学习机制能够较好地适应动态背景的变化，具有一定的时效性。
虽然，新速度过快或者过慢时，产生的伪前景影响运动目标检测结果。
但是，在图像采集过程中，自适应更新的高 可以克服动态背景造成的微小扰动，所输出的二值图像无伪运动目标点。
夏比v型缺口冲击试验标准
夏比v型缺口冲击试验标准
夏比V型缺口冲击试验标准
一、目的和适用范围
本标准规定了金属材料夏比V型缺口冲击试验的试验方法、操作步骤、结果评定及试验报告等要求。
本标准适用于金属材料夏比V型缺口冲击试验，用于评定金属材料抵抗冲击性能的优劣，适用于各种金属材料的测定。
二、试验原理
夏比V型缺口冲击试验是基于将试样在V型缺口处进行冲击，测量冲击功及吸收能量值，以此评价金属材料的冲击韧性。
试验过程中，试样受到一次或多次冲击，然后测量其缺口处的断裂韧性。
三、试验步骤
准备试样：根据相关规定选取适当规格的试样，并制备V型缺口。
确保试样的尺寸、形状、加工精度和缺口深度符合标准要求。
安装试样：将试样夹持在冲击试验机上，确保试样的缺口部分对准冲击摆锤的冲头。
调整试验参数：根据试样的材质、规格和试验要求，设置合适的冲击能量、摆锤预扬角、冲头直径等参数。
开始试验：释放摆锤，使摆锤冲击试样缺口，记录冲击功及吸收能量值。
数据处理：根据试验数据计算冲击韧性值，并按照标准要求对结果进行评定。
试验报告：整理试验数据和结果，编写试验报告，并给出结论。
四、结果评定
根据试验数据计算出试样的冲击功、吸收能量值及冲击韧性值。
将所得结果与相关标准或规范进行比较，以评价金属材料的冲击韧性性能。
若试验结果满足要求，则认为该金属材料具有较好的冲击韧性性能。
五、注意事项
在进行夏比V型缺口冲击试验时，应遵循安全操作规程，确保试验过程中人员和设备的安全。
在试验前应对试样进行检查，确保其符合标准要求，并确保缺口加工精度。
金属夏比缺口冲击试验方法
试验报告应包括下列内容： ａ 本标准号； ． ｂ 试样标记（ 如材料类别， ． 炉号等） ； ‘ 试样尺寸； ． ｄ 试样的 制备情况（ 如矫平方法） ； ＊ 试验条件（ 如弯曲圆弧半径 ｒ拉紧力， ． ， 温度等） ； ｆ 试验结果（ 反复弯曲次数 Ｎ 或裂纹等缺陷） ． ｂ 。
７． ４
算：
Ａ ＝ ７５ ａｔ ｔ ｔ ．ｘ （一 ｏ ２ ） （） １ 式中 ＇— 试样一半长度的膨胀量（ ） Ａ ｔ 二 ； ａ 试样在试验温度的线膨胀系数（／ ） — １｀ ； Ｃ ｔ 试验温度（ ； ℃） —
１８ ８
第一部分 主要建筑材料的 ｆ 标准 检ａ方法 ｉ １
图２ 缺口深度为２ 的标准夏比ｕ型缺口冲击试样 －
图３ 缺口深度为５ ｍ的标准夏比Ｕ型缺口冲击试样 ｍ 注： 根据有关标准或双方协议， ① 试样可以 保留一或两个轧制面痕迹， 轴线应垂直于轧制面。 缺口 ② 对于端面定位的试样， 试样长度公差应为（５ ０１） ｍ， ５ １ ． ｍ 缺口中心线至端面距离应为（７５ ０ ２ ．士
５ 试样
５１ 冲击样坯的 ． 切取应按产品标准或（ ２７ 的 ： ９５ 规定执行。 Ｂ ５２ 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。 ５３ 标准夏比缺口冲击试样的形状及尺寸在图 １图２ ． 、 和图 ３ 中示出。
２ ５＂ ２ ＋ｒ
２ ．＋ ２ ＇Ｙ ５
图 １ 标准夏比Ｖ型缺口冲击试样
７ ０－ ８ ０ ０ ０ ２ ５－ ３ ０
附 录 Ｂ
韧脆转变温度的测定
Ｂ 韧脆转变温度一般使用标准夏比Ｖ型缺口冲 １ 击试样测定。 Ｂ 根据不同温度下的冲击试验结果， ２ 以冲击吸收功或脆性断面率为纵坐标， 以试验温度 为横坐标绘制曲线。如图Ｂ 所示。 １
GB／T12778-2008《金属夏比冲击断口测定方法》及其相关标准
件 、术语 和定义 、试样 、试 验设备及 仪 １３规 范性 引用文件 ． 器 、纤 维断面率 的测定 、侧 膨胀值 的测
本标 准共 引用 了 四项 标准 ，全部 为 术语 表 述 更 准确 ，术 语 间更 协 调 、 更
定 、测定 结果 的处 理与修约 、试 验报 告 推 荐性 国家 标 准 ， 并全 部 为 非注 日期 统 一 。主 要 是将 原 来 的 “晶状 断 口 ” 共９ 和 一个 附录 。本 次修 订 ，对章 节 引用 。要 求 冲击 试 样 的 形 状 、尺 寸 及 和 “ 维 状 断 口”分 别 修 改 为 “ 状 章 纤 晶
船 舶 与 标 准
ＳＨｌ ＆ Ｓ ＡＮＤＡＲＤＳ Ｐ Ｔ
ＧＢ Ｔ１ ２ 金属夏 比冲击 断 口 ／ ７８ － ０ ８《 ２７ ０ 测 定方法 》及其相关标准
王开 远
（ 宁五 ～八 内燃 机 配 件 有 限公 司 ，丹 东 １ ０ ９） 辽 ８ ０ １
摘 要 ：Ｇ ／ １ ７ ８ ２ ０ 金属夏 比冲 击断 Ｅ测定方法》和６ ／ ２ ９ ２ ０ 金属材料夏 比摆锤 冲击 试验方法》是船舶及其 Ｂ Ｔ ２ ７ — ０ ８《 ｌ Ｂ Ｔ ２ — ０ ７《 它行业广泛 使用 、且关联比较密切的试验方法国家标准 。该两项标准经过修订 ，标准 内容发生 了不 同程度 的变化 。本文通过分 析对 比，指 出新 、旧标准之 间存在 的主要差 异，并就 该两项标 准对 “ 纤维断面率 术语及其测定方法的规定问题提 ｝ 了自己的 ｛ Ｊ
见表１ 。本 次修 订 ，主要 增加 了 “ 试验 时，应使 用符 合６ ／ １ ７ ８ Ｂ Ｔ ９ ４ 标准 的仪 器 该两 个 术 语 的表 述 更 为 准确 ，并 与相 设 备及仪器 ”和 “ 性断面率 的测定 ” 韧 化冲 击 试验 机 ；测 定 结 果按Ｇ ／ ８ ７ 应 的 “ 状 断面 率 ”和 “ 维 状 断 面 ＢＴ １０ 晶 纤 率 ”在 名 词 上相 统 一 ， 还可 与 “ 击 冲 试 样 断 口 ”术 语 中 的 “断 口 ” 相 区
金属材料夏比缺口冲击试验测定结果不确定度评定
金属材料夏比缺口冲击试验测定结果不确定度评定发布时间：2022-10-13T02:40:36.301Z 来源：《科学与技术》2022年6月11期作者：陈诚[导读] 测量不确定度用于描述测量结果的可疑程度。
不确定越小，测量结果越高。
陈诚大冶特殊钢有限公司湖北省黄石市 435001前言：测量不确定度用于描述测量结果的可疑程度。
不确定越小，测量结果越高。
JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》是测量中评定与表示不确定度的一种通用规则，适用于各种准确度等级的测量领域。
为使冲击功检测结果更可靠准确，本人对金属夏比冲击试验测量结果不确定度进行了以下评定。
1.实验条件被测量对象1）测量方法GB/T 229—2007《金属夏比缺口冲击试验方法》2）评定依据：JJF 1059—1999《测量不确定度评定与表示》3）试验条件：室温28℃4）使用仪器:JB30B吴忠摆锤式冲击试验机，冲击刀刃R=2mm5）测量过程：按照GB/T 229—2007进行试验，标准试样冲击值为28.6J,80.9J,127.0J和224 J每个能量组别使用5个试样，测量试样冲击功。
2.数学模型和输入量A类不确定度评定2.1 试样重复测量引起的分量评定1）标准试样进行试验冲击值水平为28.6J ,80.9J,127 J和224 J每个能量组别使用5个试样，各得到一个测量值见表1.2）每个能量组别使用5个试样，各得到一个测量值，实验标准偏差采用A类方法进行评定，按照JJF1059—1999推荐的极差法进行计算。
查表n=5时，c=2.33，实验标准差按式（1）计算，结果见表1.(1)式中，R为极差（测量结果中的最大值与最小值之差），C为极差系数。
平均值按公式(2)计算，计算结果见表1(2)表1 测量结果和标准偏差3）试样测量重复性所引起的标准不确定度分量的评定根据GB/T 229—2007，对每个能量水平都采用了3次测量的平均值来报测量结果，按均匀分布，根据JJF 1059—1999要求，其标准不确定度按公式（3）计算，计算结果见表（2）。
第三章 金属夏比缺口冲击试验
第三节 试验设备及仪器
冲击试验设备及仪器其它要求：
1 在低温冲击试验中，温度测量的准确性直接影响到 试验结果的可靠性。低温冲击试验温度测量系统可使用铜康铜热电偶或玻璃温度计。较为常用的为玻璃温度计。
2 铜-康铜热电偶应满足JJG386《工作用铜-康铜热电 偶检定规程》Ⅱ级热电偶要求。
玻璃温度计一般用于低温冲击试验中的温度测量，玻 璃温度计应符合JJG130《工作用玻璃液体温度计检定规程》 要求 。
c） 钢 材 标 准 抗 拉 强 度 下 限
I
σb≥540MPa和Cr-Mo钢，且试板厚
度大于60mm时，以及设计温度低
于-30℃，且厚度大于40mm的低
温钢，取两组焊缝金属冲击试样
。一组在最后焊道侧，距钢板表
面1~2mm处；另一组在钢板另一
侧表面和1/2板厚之间（即以另一
侧1/4板厚处为冲击试样的轴线）
第三章 金属夏比缺口冲击试验
冲击韧性: 是材料抵抗变形和断裂的能力，即在 塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。
第三章 金属夏比缺口冲击试验
第一节 冲击试验原理
试样的冲击吸收功在试验中用 摆锤冲击前后的位能差测定（见图 3-1）：
AK=A-A1
AK F L(cos cos)
式中：F—摆捶的重力，单位为 N； L—摆长（摆轴至锤重心之间
钢板
钢管
表 3-1 冲击试验取样规定
取样方向
取样位置
≤60mm：中心
沿轧制方向
＞60mm：直径或对角线 1/4 处
腰高 1/4 处
垂直于轧制方向
按产品标准规定 缺口轴线垂直于
内壁
腿长 1/3 处 腰高 1/3 处 宽度 1/3 处 纵轧：板宽 1/4 处 横轧：板宽任意处
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 E 23:2016b是美国材料与试验协会制定的金属材料缺口试样冲击试验的标准方法，该标准正文部分主要包括适用范围、引用标准、试验原理、试样制备、试验装置、试验步骤、试验结果处理、试验报告编写等内容；附录分为强制性和非强制性两部分，前者包括试验机的一般性要求、试验机校准、辅助冲击试验形状、剪切断面率测定等内容；后者包括缺口试样冲击试验意义、摆锤中心测量方法和小尺寸夏比试样试验说明等内容。
EN10045-1-1990--Chinese
—KV 300/7,5：可用能量为300焦耳；试样宽度为7.5mm
—KV 150/5：可用能量为150焦耳；试样宽度为5mm
—KV 150/7,5＝83焦耳
—标称能量：150焦耳
—小截面试样的宽度为7.5mm
—破裂期间吸收的能量：83焦耳
13试验要求
14
14.1试样应与铁砧成直角关系，且缺口的对称面距铁砧的对称面不超过0.5mm。试样在支撑架上的放置条件为：钟锤应击打在试样缺口的对面（参见图2）。
—标称能量：100焦耳
—标准U形缺口试样
—破裂期间吸收能量：65焦耳
表2—特定试样尺寸公差
标记
U形缺口试样
V形缺口试样
标称尺寸
加工公差
标称尺寸
加工公差
ISO符号a
ISO符号a
长度
55 mm
±0,60 mm
js15
55 mm
±0,60 mm
js15
高度
10 mm
±0,11 mm
js13
10 mm
±0,60 mm
14.2如果在相关的产品标准中未规定试验温度，则其应为23°C ±5°C。
14.3
如果相关的产品标准有规定温度但未规定公差，则其应为±2°C。
如果测试温度未能达到以上要求，则应将试样置于冷却或加热介质中一段时间，以保证整个试样达到所需的温度。例如，将试样在液态介质中浸泡至少10分钟；将试样在气态介质中放置至少30分钟。将试样取出该类介质后，试样应在5分钟内破裂。
EN 10 045-21），金属材料—夏比冲击试验—第2部分：摆锤冲击测试设备之校验。
5原则
6
此试验内容为通过摆锤击打造成断裂。试验的条件为：试样中间部位带有缺口且两端带有支撑架。吸收的能量以焦耳为单位。此吸收的能量表示了试验材料的抗冲击强度。
金属夏比缺口室温冲击试验检测结果不确定度的评定分析
定 的相对误差 ， 通过信息查证 ， 能量不大于 ３ ０ Ｊ 的范围内该误差是不 可忽略的，并且通过分析可以得到在百分之十到百分之九十 的范围
内使 用 的最 大相对 误 差 为 ０ ． ２ ％， 也 就 是显 示值 出现在 正 负 为 Ｏ ． ２ ％的 范围内概率都是相等的 ， 而没有在该范围内则概率为零 。因为在此 ｋ 的数值为根号三 ， 则相应引起的标准不确定度为 ２ ％除以根号三得出 为０ ． ０ ０ １ １ ５ 。 标准测力仪 的利用对不确定度的影响也是不可忽略的，而冲击 试验机是通过 ０ ． ３级标准侧力进行校准的， 则不确定度为 ０ ． ３ ％， 又因 为其置信因子为 ２ ，则可以计算出相对标准不确定度为 ０ ． ３ ％除 以 ２ 得 出为 ０ ． ０ ０ １ ５ 。 实验人员在读取设备显示数据时会产生一定的误差 ，根据 以往 的实验内容一般选取误差为 ０ ． ０ ０ ２ ０ ２ ， 由于读 书产生的误差在一定范 围内都是等概率的， 而在范 围外相应 的概率则 为零 ， 又呈矩形分 布， 所以可得标准不确定度为以选取误差值除根号三得出为 Ｏ ． ｏ ０ ｌ １ ７ 。 计算 由摆锤 定大 时被动指针的 回零差引起的相对标准不确 定 度， 首先要 计算 出该 量 程的相 对误 差 。 根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ２ ９ — １ ９ ９ ４ 相 关规 定 ， 回零差不能超过最小分度值 的四分之一 ，而此次试验设备 ，量程为 ３ ０ ０ Ｊ ， 通过计算可得量程相对误差为 Ｏ ． １ ６ ％， 由可看成矩形分布 ， 则相 对标准不确定度为相对误差 ０ ． １ ６ ％除以根号三得出为 ０ ． ０ ０ ０ ９ ２ ４ 。 综 上所 述 ， 通过 上述 各 个 因素 引起 的不 确 定度 的平 方 和再 求 根 ， 则相应的计算 出由实验设备引起的相对标准的不确定度为 ０ ． ０ ０ ２ ４ １ 。 ３ ． ４检测实验样 品大小的最小分度值引起的相对标准不确定度 根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ２ ９ — １ ９ ９ ４ 相 关规 定 ， 检测 实 验样 品 大小 的测 量 工具 最小 分 度 值要 小于 Ｏ ． Ｏ ２ 毫米 ， 则 本实 验则 相应 的选取 游标 卡 尺 的规格 为 ： 最 小分度值 ０ ． ０ ２毫米 、 最大刻度值 ２ ０ 厘米。则相应的可 以计算 出标准 不 确 定 度 ，通 过 最 小 分 度 值 除 以 最 大 刻 度 值 再 得 出 不 确 定 度 为
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，也就是吸收功除以0.8就是冲击值，一般笼统提冲击值不具体，要看其单位便知，是V还是U 缺口要看用户的要求，其冲击值是不同的。
提高冲击值的办法是比较复杂的，V 型冲击的槽深是2mm，冲击试样的尺寸为10×10×55mm，所以V型槽下面的横截面积为（10-2）mmX10mm=0.8cm2，冲击韧性=冲击值/截面积=J/cm2。
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）。
注：对于低能量的冲击试验，因为摆锤要吸收额外能量，因此垫片的使用非常重要。
对于高能量的冲击试验并不十分重要。
应在支座上放置适当厚度的垫片，以使试样打击中心的高度为5 mm（相当于宽度10 mm标准试样打击中心的高度）。
试样表而粗糙度Ra应优于5 μm，端部除外。
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（更比冲击试验）、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。
更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方法》将以上所涉及的试验方法统一合并在意个标准内，更加便于执行。
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）。
注：对于低能量的冲击试验，因为摆锤要吸收额外能量，因此垫片的使用非常重要。
对于高能量的冲击试验并不十分重要。
应在支座上放置适当厚度的垫片，以使试样打击中心的高度为5 mm（相当于宽度10 mm标准试样打击中心的高度）。
试样表而粗糙度Ra应优于5 μm，端部除外。
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GB/T4158//1984金属艾氏冲击试验方法GB/T4160//1984的应变时效敏感性试验方法（夏比冲击法）GB/T4161//1984金属材料平面应变断裂韧度Ｋ－－ＩＣ－试验方法GB/T4337//1984金属旋转弯曲疲劳试验方法GB/T4338//1995金属材料高温拉伸试验GB/T6398//2000金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法GB/T6400//1986金属丝材和铆钉的高温剪切试验方法GB/T6803//1986铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法GB/T7314//1987金属压缩试验方法GB/T7733//1987金属旋转弯曲腐蚀疲劳试验方法GB/T8358//1987钢丝绳破断拉伸试验方法GB/T8363//1987铁素体钢落锤撕裂试验方法GB/T8640//1988金属热喷涂层表面洛氏硬度试验方法GB/T8641//1988热喷涂层抗拉强度的测定GB/T8642//1988热喷涂层结合强度的测定GB/T10120//1996金属应力松弛试验方法GB/T10128//1988金属室温扭转试验方法......第三篇金属工艺性能试验方法GB/T232//1999金属材料弯曲试验方法GB/T233//2000金属材料顶锻试验方法GB/T235//1999金属材料等于或小于3mm薄板和薄带反复弯曲试验方法GB/T238//1984金属线材反复弯曲试验方法GB/T239//1999金属线材扭转试验方法GB/T241//1990金属管液压试验方法GB/T242//1997金属管扩口试验方法GB/T244//1997金属管弯曲试验方法GB/T245//1997金属管卷边试验方法GB/T246//1997金属管压扁试验方法GB/T2976//1988金属线材缠绕试验方法GB/T4156//1984金属杯突试验方法（厚度0.2~2mm）GB/T17104//1997金属管管环拉伸试验方法GB/T5001//1993薄板双层咬合弯曲试验方法GB/T5126//1993钢筋平面反向弯曲试验方法附录现行标准与被代替标准对照表第四篇金属腐蚀及防护试验方法GB/T1838//1995镀锡钢析（带）镀锡量试验方法GB/T1839//1993钢铁产品镀锌层质量试验方法GB/T2972//1991镀锌钢丝锌层硫酸铜试验方法GB/T2973//1991镀锌钢丝锌层重量试验方法GB/T4157//1984金属抗硫化物应力腐蚀开裂恒负荷拉伸试验方法GB/T4334.1//2000不锈钢10%草酸浸蚀试验方法GB/T4334.2//2000不锈钢硫酸－硫酸铁腐蚀试验方法GB/T4334.3//2000不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法GB/T4334.4//2000不锈钢硝酸－氢氟酸腐蚀试验方法GB/T4334.5//2000不锈钢硫酸－硫酸铜腐蚀试验方法GB/T4334.6//2000不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法GB/T5776//1986金属材料在表面少不中常规暴露腐蚀试验方法GB/T8650//1988管线钢抗阶梯型破裂试验方法GB/T10123//2001金属和合金的腐蚀基本术语和定义GB/T10124//1988金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法GB/T10125//1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB/T10126//1988铁－铬－镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法GB/T10127//1988不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法GB/T13303//1991钢的抗氧化性能测定方法GB/T13448//1992彩色涂层钢板及钢带试验方法GB/T13912//1992金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求GB/T14165//1993黑色金属室外大气暴露试验方法……第五篇金属无损检验方法GB/T1786//1990锻制圆饼超声波检查方法GB/T2970//1991中厚钢板超声波检验方法GB/T4162//1991锻轧钢棒超声波检验方法GB/T5616//1985常规无损探伤应用导则GB/T5777//1996无缝钢管超声波探伤检验方法GB/T6402//1991钢锻件超声波检验方法GB/T7734//1987复合钢板超声波探伤方法GB/T7735//1995钢管涡流探伤检验方法GB/T7736//2001钢的低倍组织及缺陷超声波检验法GB/T8361//2001冷拉圆钢表面超声波探伤方法GB/T8651//1988金属板材超声波检验方法GB/T8652//1988变形高强度钢超声波检验方法GB/T10121//1988钢材塔形发纹磁粉检验方法GB/T11259//1999超声波检验用钢对比试块的制作与校验方法GB/T11260//1996圆钢穿过工涡流探伤检验方法GB/T12606//1999钢管漏磁探伤方法GB/T15830//1995钢制管道对接环焊缝超声波探伤方法和检验结果的分级GB/T16544//1996球形储罐Ｙ射线全景曝光照相方法GB/T16673//1996无损检测用黑光源（UV-A）辐射的测量GB/T17990//1999圆钢点式（线圈）涡流探伤检验方法。
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)02-0045-04Analysis and Comparison of Three Charpy Impact Test MethodStandards for Metallic MaterialsSONG 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)148-1 ： 2016 and ASTM E23 _18) were analyzed and compared from the aspects of test principle, sample requirements，test equipment，test procedures，impact test results processing and report. The results show that the contents of GB/T 229 — 2007 and EN ISO 148-1： 2016 are basically the same. Compared with GB/T 229~2007 and EN ISO 148-1:2016，ASTM E23~18 impact test standard has more stringent requirements on specimen size and equipment dimension tolerance，and the relevant test regulations are more detailed.K eyw ords：Charpy impact te st；standard comparison；sample requirement；test equipment工程机械中的许多零部件是在快速加载即冲击 载荷条件下工作的，如汽车在凸凹不平的道路上行 驶、飞机的起飞和降落等。
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直接检验
一 二 三 四 机架 摆锤 砧座及支座 指示装置
间接检验 温度控制装置
一机架
摆轴轴线-基准面 平行度:2/1000 自由状态刀刃-试样间隙:0.5mm 摆动平面-摆轴角度:90°±0.1° 刀刃-试样面:良好接触 刀刃中心-砧座中心:<0.5mm 摆轴轴向间隙:<0.25mm(横向加4%W) 摆轴径向间隙:<0.08mm(垂直施加150N)
4.1 增加了宽度2.5 mm的小尺寸试样,宽度机加工偏 差为±0.04mm. 4.2 对原标准试样尺寸机加工偏差规定做了修改,与国 际标准ISO 148.1一致,见表2. V型缺口试样 尺寸 机加工偏差 U型缺口试样 尺寸 机加工偏差
对原标准修改后放宽了试样加工公差要求的规定. 但应指出,对于试验结果的稳定性影响较原来要大, 因为试样纵向面夹角从原来的 垂直度 0.1mm/10mm (相当于90°±0.57°)改为90°±2°后,试样放 置后与砧座贴紧程度变差,冲击试样时稳定性自然 变差,90°±2°相当于垂直度0.35mm/10mm. 关于缺口对称面-试样端部距离的规定,新标准 提出,对于自动定位试样的试验机,建议偏差用 ±0.165mm代替±0.42mm.
2.引用标准
2.1 取消了原引用的GB/T10623《金属力学试验用术语》标 准,使用本标准中第3部分内容. 2.2 取消了引用标准中GB/T12778《金属夏比冲击断口测定方 法》,本冲击试验方法标准在附录C中给出了侧膨胀值的测 定方法及测量装置,在附录D中给出了冲击样断口形貌的评 定方法. 2.3 取消了以下检定规程: JJG130 工作用玻璃液体温度计检定规程 JJG141 工作用铂铑10-铂热电偶检定规程 JJG145 摆锤式冲击试验机检定规程 JJG351 工作用镍铬-镍硅,镍铬-考铜热电偶检定规程 JJG368 工作用铜-康铜热电偶检定规程
6 试验
6.1 对于室温冲击试验,原标准规定一般在10～ 35℃进行,严格的试验在20±2℃进行,新标准改 为: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. 6.2 增加了8.2.2条关于在液体介质中放置试样的 规定,此规定与ISO148.1的8.2.2条规定相同.
L1=0.995L±0.005L=(0.990～1.000)L
L可通过测定摆锤的摆动周期算出(见GB/T3808的9.5条)
三 砧座和支座
砧座跨距
40(+0.2)mm.冲击能量会随跨度的增加下降,对 脆性材料尤其明显.支座在冲击试验中反复受力有增 大的倾向,会使冲击能量值偏低.
冲击缺口试样的意义
ASTM E23 详细分析了缺口冲击试验必要性,缺口产生的三 个效应: 1)应力集中和应变集中 2)应力状态的改变 3)约束引起的强化和脆化 决定应力集中系数的参数:缺口尖度,缺口深度,缺口角度. 应力集中系数Kt=σmax- σm, Kt的大小取决于缺口锐度. 由于缺口产生的脆化倾向,导致工程材料服役安全性降 低,尤其对铁素体钢类,在有缺口的工件上在低温下受到冲 击力时,必需考虑冲击韧性.
冲击能量相关术语及符号
标称能量 实际初始势能 指示能量 实际吸收能量 标准能量 AN AP As Av AR 出厂给出的值 实测的标称能量 指示装置的指示值 实测的指示能量 标准试样能量值
夏比缺口冲击试验的打击中心
摆锤摆动时,全部质量集中于摆锤一个点上,即打击中心. 当与试样中心偏差较大时,摆杆在冲击瞬间就会承受较大的弯 曲应力,产生的震动使测得的冲击吸收能量不准确.打击中心 与试样中心的偏差来自于:摆杆长度,与钳口位置的配合,试 样宽度的变化等因素. 因此冲击试验时要保证打击中心与试样宽度方向上的中点 吻合,即摆轴轴线距打击中心距离L1与摆轴轴线距试样打击点 距离L一致,允许偏差为:
金属夏比缺口冲击试验方法 国家标准 技术说明
第一章
第一节
概述
金属夏比冲击试验的用途
1 选材及新材料研制 2 冶金产品检查控制 3 工艺质量监督 4 各种条件下韧性评定 5 冶金产品交货重要指标之一 (详见金属夏比冲击试验方法国家标准实施指南)
第二节 金属夏比冲击试验方法的标准化
1 2 3 4 5 常规冲击试验标准的进展 相关标准的引用 国际标准ISO现状 国外标准(EN,ASTM,JIS等)现状 仪器化冲击试验方法的标准化
二. 试验装置
1. 试验机结构 确保试样正确的放置及打击瞬间试验机的刚性. 2. 试验机性能参数 直接参数:机架,摆锤,砧座及支座,指示 装置. 综合性能:试验机误差及重复性. 3. 温度控制仪器 恒温装置温度控制的准确性及稳定性.
三. 试验技术
1.试验前准备 指示装置的回零差及砧座跨距检查与保证. 2.试样的定位 试样打击中心准确性以及试样缺口对称面与砧座间中线的吻合程 度. 3.高,低温冲击试验操作试样整体温度均匀性保证,打击试样瞬 间温度的准确性. 4. 转变温度测定 剪切断面率的测定,侧膨胀值的测定. 5.试验结果处理及试验报告 打击能量不足,卡锤,断口检查,结果有效位数. 这些影响因素均应在试验方法标准中加以限定.
第二章 GB/T229-07
金属夏比缺口冲击试验方法 技术内容说明
GB/T 229 -2007 《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》技术说明
金属材料夏比冲击试验方法是用于测定金属材料韧 性应用最广泛的一种传统力学性能试验,也是评定金属 材料在冲击载荷下韧性的重要手段之一.对于金属材料 力学性能的要求,除了具有足够的强度,硬度和塑性之 外,还应具有一定的韧性,即在一定条件下受到冲击载 荷时,在断裂过程中吸收足够能量的能力,以保证金属 构件及零件的安全性.本试验方法的标准化对于金属材 料的质量保证,新材料新工艺的研制以及冶金,压力容 器,机械,船舶,军工等部门设备及构件的安全性提供 了可靠保证. (详见金属夏比冲击试验方法国家标准实施指南一书)
一. 试样
1.冲击样坯的切取 确定样坯的加工余量及各种冶金产品的取样位置及方 向. 2. 试样尺寸及形状 试样长度,宽度,高度的公称尺寸及及加工偏差; 缺口根部曲率半径,深度及角度尺寸及偏差; 夏比缺口冲击试样的形位公差. 3.冲击试样的加工与置备 主要为缺口根部曲率半径,深度及角度的加工质量; 试样尺寸,缺口根部曲率半径,深度及角度的检查方法.
6.3 试样的转移
新标准取消了原标准中7.10条规定:"试样从液 体介质中移出至打击的时间应在2s之内,试样离开 气体介质至打击的时间应在1s之内". 对高低温冲击试验规定试样从装置中移出至打断 时间应不大于5秒.为保证试样在打击瞬间温度处于 规定范围,在注1中建议了温度补偿值(见附E), 此规定与原标准附录A规定相同.但应指出,转移试 样时间3～5s的间隔所补偿的温度是近似的,因为在 此间隔内温度的变化受到环境温度,材料导热系数, 试样移送时间长短等多种因素影响(见金属夏比冲 击试验国家标准实施指南一书).
第二节 对冲击试样的要求 一 冲击样坯的取样
1 样坯加工余量 2 型钢的取样 3 条钢的取样 4 钢板的取样 5 钢管的取样 如无其他规击试样
1 试样长度:垂直于缺口方向最大尺寸 2 试样宽度:与缺口平行方向尺寸 3 试样高度:带缺口面与相对面距离(图 1) 4 试样尺寸公差 a)试样主体 b)缺口形状及尺寸 (见标准图 2)
5. 试验装置
5.1 增加了附录A(资料性附录)对中夹钳,与ISO148.1相同. 5.2 新标准规定了两种冲击刀,即锤刃半径2mm或8mm的冲击刀, 在原标准上增加了8mm冲击刀.这符合了GB/T3808要求,与国际 标准ISO148.1中规定相同. 标准在7.3条注中明确指出,对低能量冲击试验,一些材料用 两种尺寸的锤刃测定的结果明显不同. 5.3 对冲击试验机适用范围由原标准的10～90%改为上限80%,其 下限建议不低于试验机最小分辨力的25倍.这与GB/T3808规定相 同,在这个标准中规定,在标称能量的0%,10%,20%,30%, 50%,60%,80%进行检查冲击试验机.
6.4 端面定位
本标准取消了原标准如下规定:对于端面定位的高温冲击 试验,应根据试样膨胀量调整定位机构,其膨胀量按公式L =27.5×α(t-t0)计算. 对于高温冲击试验,由于试样从高温炉中取出至打击时间 间隔太长而导致试样温度降低很多,可能获得不准确的冲击能 量,因此这一间隔应减至最小,要采用端面定位放置试样. 原标准7.6条规定由新标准8.1条的原则保证.
3 . 符号及术语
本标准草案采用的符号,单位及名称与ISO148.1 是相同的. 这些符号代替了原标准中相应的符号.主要变化 为:,冲击吸收能量用K代替原标准的冲击吸收功AK, 新标准中的符号见标准表1. KV2 , KU2 - 2mm锤刃的冲击值. KV8 , KU8 - 8mm锤刃的冲击值
4. 试样
二 摆锤
* 势能Ap-标称能量AN 允差:±1% * 指示能量As 的检查: As <±1% AV (测量的吸收功) 或 As <±0.5%Ap(初始位能) * 冲击速度:5～5.5m/s * 摩擦能量损失:空气,轴承,指针 * 打击中心:0.995L±0.005L * 刀刃尺寸:宽度,角度,半径 * 刀刃-试样纵轴线夹角:90°±2°
三 试样缺口的加工及检查
1 缺口加工方法
定型砂轮磨制 铣床加工 拉床加工 线切割加工
2 缺口的检查
缺口深度 根部曲率半径 缺口角度
三种V型缺口加工方法比较
1光学磨 2机加工 3线切割 比较:1)形貌 2)组织 3)残余应力 4)断面 5)硬度 6)AK值
第三节 对冲击试验机的要求及检查
按GB/T3808-2002《摆锤式冲击试验机的检验》
6.5 转变温度的测定
在用冲击吸收能量-温度曲线测定转变温 度时增加了冲击吸收能量达到某一特定值的规 定(例如KV8=27J).也规定了冲击吸收能量 达到上平台某一百分数(例如50%)的规定.