金属材料冲击实验报告
冲击实验报告
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冲击实验报告一.实验目的1.掌握常温下金属冲击试验方法;2.了解冲击试验机结构、工作原理及正确使用方法。
二.实验设备JBW-300冲击试验机及20#钢试样和40Cr试样。
三.实验原理:冲击试验是根据许多机器零件在工作时受到冲击载荷作用提出来的。
冲击载荷是动载荷,它在短时间内产生较大的力,在这种情况下往往对材料的组织缺陷反映更敏感。
在冲击试验中,我们认为材料存在截面突变、即缺口,冲击动能在零件内的分布是不均匀的,在缺口处单位体积内将吸取较多的能量,从而使该处的应力、应变值增大。
因此,Ak或ak 值都是代表材料缺口敏感度。
冲击载荷与静拉伸的主要区别在于加载速度不同。
拉伸速度一般在10-4~10-2mm/s,而冲击速度为102~104mm/s,静载荷作用于构件,一般不考虑惯性力的影响,而冲击载荷作用下惯性的作用不可忽视。
四﹑试样的制备若冲击试样的类型和尺寸不同,则得出的实验结果不能直接比较和换算。
本次试验采用U型缺口冲击试样。
其尺寸及偏差应根据GB/T229-1994规定,见图1-2。
加工缺口试样时,应严格控制其形状﹑尺寸精度以及表面粗糙度。
试样缺口底部应光滑﹑无与缺口轴线平行的明显划痕。
五﹑实验原理冲击试验利用的是能量守恒原理,即冲击试样消耗的能量是摆锤试验前后的势能差。
试验时,把试样放在图1-2的B处,将摆锤举至高度为H的A处自由落下,冲断试样即可。
摆锤在A处所具有的势能为:E=GH=GL(1-cosα) (1-1)冲断试样后,摆锤在C处所具有的势能为:E1=Gh=GL(1-cosβ)。
(1-2)势能之差E-E1,即为冲断试样所消耗的冲击功A K:A K=E-E1=GL(cosβ-cosα) (1-3)式中,G为摆锤重力(N);L为摆长(摆轴到摆锤重心的距离)(mm);α为冲断试样前摆锤扬起的最大角度;β为冲断试样后摆锤扬起的最大角度。
图1-3冲击试验原理图六﹑实验步骤1. 测量试样的几何尺寸及缺口处的横截面尺寸。
金属材料冲击实验报告
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金属材料冲击实验报告1. 引言金属材料的冲击实验是评估其抗冲击性能的重要方法之一。
本实验旨在通过对金属材料进行冲击试验,分析材料的抗冲击性能和断裂行为,为材料的设计和应用提供参考。
本文将详细介绍实验的步骤、实验装置以及实验结果的分析。
2. 实验材料和装置2.1 实验材料本实验采用了常见的金属材料之一——钢材作为实验样本。
钢材具有良好的强度和韧性,在工业应用中被广泛使用。
2.2 实验装置本次实验所需的主要装置有:•冲击试验机:用于施加冲击力并记录冲击力的大小;•冲击试样:采用钢材制成的标准试样,具有一定的尺寸和形状。
3. 实验步骤3.1 准备工作首先,准备好所需的实验装置和试样。
确保冲击试验机正常工作,并根据试样的要求调整试验机的参数。
3.2 安装试样将试样放置在冲击试验机的夹持装置中,确保试样的位置正确并紧固夹持装置。
3.3 施加冲击力根据实验要求,设置合适的冲击力大小。
通过冲击试验机的控制面板或软件,选择合适的参数并启动试验。
3.4 记录实验数据在冲击试验机施加冲击力的过程中,记录冲击力的大小和持续时间等相关数据。
可以通过冲击试验机的显示屏或连接的计算机软件进行实时监测和记录。
3.5 统计破裂情况观察试样在冲击过程中的破裂情况,记录破裂面的形态和位置。
可以使用显微镜等工具对破裂面进行进一步的观察和分析。
3.6 数据处理和分析根据实验所得的数据,对冲击试验的结果进行处理和分析。
计算试样的抗冲击能力、破裂韧性等参数,并与其他材料进行对比分析。
4. 实验结果和讨论根据本次实验的数据和分析结果,我们得到了钢材的抗冲击性能和破裂行为。
通过分析试样的破裂面形态和位置,我们可以判断材料的断裂方式和破坏机理。
此外,通过与其他材料的对比分析,可以评估钢材在冲击载荷下的性能。
实验结果表明,钢材表现出较高的抗冲击能力和韧性。
其破裂面呈现出韧窝状形态,表明材料在冲击载荷下发生了塑性变形。
与其他材料相比,钢材具有更好的抗冲击性能,适用于承受冲击载荷的工程和结构应用。
材料冲击实验报告
![材料冲击实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/32eb1d12bf23482fb4daa58da0116c175f0e1e2d.png)
材料冲击实验报告1. 引言材料的抗冲击性能是评估其在受到外界冲击载荷时能否保持完整性和功能性的重要指标。
为了研究材料的冲击性能,本实验通过对不同材料的冲击实验,评估材料的抗冲击能力,并分析材料的破坏机制。
本实验选取了三种常见的材料进行了冲击测试,包括金属材料 (铝合金),塑料材料 (聚丙烯)和弹性材料 (聚氨酯)。
2. 实验目的•评估不同材料的抗冲击性能;•分析不同材料的破坏机制;•探讨材料冲击性能与材料特性的关系。
3. 实验装置和材料3.1 实验装置本实验使用的实验装置包括:•冲击试验机:用于提供冲击载荷;•冲击台:固定试样并接受冲击载荷;•冲击传感器:用于测量冲击过程中的载荷;•计算机数据采集系统:用于记录和分析实验数据。
3.2 实验材料本实验选取的材料包括:1.铝合金:作为典型的金属材料,具有很高的强度和硬度。
2.聚丙烯:作为典型的塑料材料,具有良好的韧性和耐冲击性。
3.聚氨酯:作为典型的弹性材料,具有很高的延展性和回弹性。
4. 实验方法4.1 样品制备首先,将铝合金、聚丙烯和聚氨酯分别加工为具有一定尺寸的试样,保证每个试样的尺寸和几何形状一致。
4.2 实验步骤1.将制备好的铝合金试样固定在冲击台上,调整冲击试验机的参数 (如冲击速度、冲击角度等)。
2.使用计算机数据采集系统连接冲击传感器,并调试传感器使其正常工作。
3.进行铝合金试样的冲击实验。
记录冲击过程中的载荷变化,并实时通过计算机数据采集系统保存数据。
4.重复上述步骤,分别对聚丙烯和聚氨酯试样进行冲击实验。
5.对实验得到的数据进行处理和分析,评估不同材料的抗冲击性能。
5. 实验结果和讨论经过冲击实验,得到了铝合金、聚丙烯和聚氨酯试样在不同冲击载荷下的载荷变化曲线。
根据实验数据,可以得到以下结论:1.铝合金在冲击载荷下承受能力较高,其载荷变化曲线较为平缓,说明其具有较好的抗冲击性能。
2.聚丙烯在冲击载荷下表现出较好的韧性,载荷变化曲线相对平缓,但其承受能力相对铝合金较低。
金属的冲击实验报告
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金属的冲击实验报告引言金属具有许多优秀的性能,如良好的导电性、导热性、强度等,因此被广泛应用于工业生产和科学研究中。
然而,当金属受到外力冲击时,其性能可能发生改变,甚至导致破损和失效。
为了更好地了解金属的冲击性能,我们进行了一项金属的冲击实验。
实验目的1. 掌握金属冲击测试的基本原理和方法;2. 研究金属在不同冲击条件下的性能变化;3. 分析和评价金属的冲击性能。
实验装置与材料1. 冲击试验机:用于模拟金属受到外力冲击的条件;2. 金属样品:选取常见的铁、铝和铜作为实验材料;3. 试样制备工具:包括锉刀、打磨机等。
实验步骤1. 制备金属样品:根据实验需要,将金属材料制成具有一定尺寸的试样;2. 调整冲击试验机的参数:根据金属样品的特性和实验要求,设置冲击试验机的力度和速度等参数;3. 进行冲击试验:将金属样品放置在冲击试验机上,启动试验机进行冲击测试;4. 记录实验数据:记录金属样品在冲击过程中的行为和变化情况,如变形、裂纹等;5. 进行定量分析:根据实验数据,进行定量分析,比较不同金属样品的冲击性能。
实验结果与分析经过一系列冲击试验,我们得到了以下实验结果:1. 铁在冲击试验中表现出较高的抗冲击性能,能够承受较大的冲击力而不破裂或严重变形;2. 铝在冲击试验中表现出较弱的抗冲击性能,容易发生断裂和变形;3. 铜在冲击试验中表现出较好的韧性,能够吸收冲击能量并延缓断裂的发生。
根据以上结果,我们可以得出如下结论:1. 不同金属的抗冲击性能存在差异,选择合适的金属材料可以提高产品的耐用性和安全性;2. 铁可以作为一种较好的结构材料,在需要承受大冲击力的场合具有一定的优势;3. 铜可以作为一种较好的冲击吸收材料,可用于制造护具和防护装备等。
实验结论通过本次实验,我们对金属的冲击性能进行了研究和分析。
不同金属在冲击试验中表现出不同的性能,可供我们根据实际需求进行选择和应用。
了解金属的冲击性能对于工程设计和产品制造具有重要意义,可为我们提供参考和指导。
金属低温冲击实验报告
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一、实验目的1. 了解金属在低温条件下冲击性能的变化规律。
2. 测定不同金属在低温下的冲击吸收功,分析其冲击韧性的变化。
3. 掌握金属低温冲击试验方法及试验设备的操作。
二、实验原理冲击试验是一种测定材料在冲击载荷作用下抗断裂能力的试验方法。
在低温条件下,金属的冲击性能会发生变化,表现为冲击韧性的降低。
本实验通过测定不同金属在低温下的冲击吸收功,分析其冲击韧性的变化,从而了解金属在低温条件下的抗冲击性能。
三、实验材料及设备1. 实验材料:低碳钢、铸铁、铝合金等。
2. 实验设备:低温冲击试验机、低温箱、游标卡尺、试样加工设备等。
四、实验步骤1. 试样制备:按照国家标准GB/T 229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》制备试样,试样尺寸为10mm×10mm×55mm,缺口形式为U型或V型。
2. 低温冲击试验:将试样置于低温箱中,设定不同的低温,将试样放入低温箱内,待试样温度稳定后,进行冲击试验。
3. 数据记录:记录每个试样的冲击吸收功和断口形貌。
4. 结果分析:分析不同金属在不同低温下的冲击吸收功和断口形貌,比较其冲击韧性的变化。
五、实验结果与分析1. 低碳钢在低温下的冲击性能:随着温度的降低,低碳钢的冲击吸收功逐渐降低,冲击韧性降低。
在-50℃时,低碳钢的冲击吸收功降低至原来的50%,表明其冲击韧性显著降低。
2. 铸铁在低温下的冲击性能:铸铁的冲击吸收功在低温下也呈现下降趋势,冲击韧性降低。
在-50℃时,铸铁的冲击吸收功降低至原来的30%,表明其冲击韧性明显降低。
3. 铝合金在低温下的冲击性能:铝合金的冲击吸收功在低温下同样降低,冲击韧性降低。
在-50℃时,铝合金的冲击吸收功降低至原来的60%,表明其冲击韧性降低。
六、结论1. 金属在低温条件下的冲击性能显著降低,冲击韧度降低。
2. 低碳钢、铸铁、铝合金等金属在低温下的冲击性能变化规律基本一致,冲击吸收功随温度降低而降低。
3. 本实验为金属材料在低温条件下的抗冲击性能提供了实验依据,对工程设计和材料选择具有一定的指导意义。
金属冲击试验实验报告
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一、实验目的1. 了解金属冲击试验的基本原理和方法。
2. 通过冲击试验,测定金属在不同温度下的冲击吸收功,分析其冲击韧性和韧脆转变温度。
3. 比较不同金属的冲击性能,为金属材料的应用提供参考。
二、实验原理金属冲击试验是一种常用的力学性能试验方法,用于测定金属在冲击载荷作用下的力学性能。
冲击试验原理如下:1. 冲击试验采用摆锤冲击试验机进行,摆锤的势能转化为试样的冲击能,使试样在冲击过程中产生断裂。
2. 试样在冲击过程中吸收的能量称为冲击吸收功(Ak),其计算公式为:Ak = 1/2 mgh,其中m为摆锤质量,g为重力加速度,h为摆锤高度。
3. 通过测定冲击吸收功,可以分析金属的冲击韧性和韧脆转变温度。
三、实验材料与设备1. 实验材料:低碳钢、T8钢、工业纯铁。
2. 实验设备:金属摆锤冲击试验机、游标卡尺、温度计、冲击试样。
四、实验步骤1. 准备试样:将实验材料加工成标准冲击试样,试样尺寸符合GB/T 229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》的要求。
2. 设置试验参数:根据实验要求,调整冲击试验机的摆锤能量和冲击速度。
3. 进行冲击试验:将试样放置在冲击试验机的支座上,缺口位于冲击相背方向,并使缺口位于支座中间。
调整摆锤高度,使摆锤获得一定的势能,然后释放摆锤进行冲击试验。
4. 测量冲击吸收功:记录摆锤冲击试样后剩余的高度,计算冲击吸收功。
5. 测量试样温度:在冲击试验过程中,实时测量试样温度,分析金属的韧脆转变温度。
五、实验结果与分析1. 冲击吸收功:根据实验数据,绘制不同金属在不同温度下的冲击吸收功曲线,分析其冲击韧性和韧脆转变温度。
2. 冲击韧度:根据冲击吸收功,计算不同金属的冲击韧度,比较其冲击性能。
3. 韧脆转变温度:根据冲击吸收功曲线,确定不同金属的韧脆转变温度。
六、实验结论1. 低碳钢、T8钢和工业纯铁在不同温度下的冲击吸收功存在明显差异,说明不同金属的冲击性能存在差异。
2. 低碳钢的冲击韧度最高,T8钢次之,工业纯铁最低。
金属系列冲击试验报告
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金属系列冲击试验报告
一、试验内容、目的与要求
通过测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功,观察比较
金属韧脆转变特性。
要求预习GB/T 229-1994 金属夏比缺口冲击试验方法,参照该文件完成试验并且编写试验报告。
同时结合夏比冲击试验归纳总结降低金属韧性的致脆因素。
二、材料、试样与试验设备及试验程序
1、试验材料与试样
试验材料:低碳钢Q235、工业纯铁和T8钢制成的标准U型缺口冲击试样(如图1)。
图1 标准U型缺口冲击试样
2、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备
摆锤冲击试验机(JB-300B),规格150/300J。
打击能力符合国标要求。
工具显微镜(目镜10×,物镜 2.5/0.08,160/0),最小分度为0.001mm,符合国标中不大于0.02mm的要求。
高低温温度计:最小分度为1℃,符合国标要求。
数字显示式热电偶测温器,保温瓶,液氮,沸水(约100℃)等。
1。
北京科技大学材料力学性能金属系列冲击试验报告材科09级
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北京科技⼤学材料⼒学性能⾦属系列冲击试验报告材科09级⾦属系列冲击试验报告⼀、试验内容、⽬的与要求通过测定低碳钢、⼯业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功,观察⽐较⾦属韧脆转变特性。
并结合夏⽐冲击试验归纳总结降低⾦属韧性的致脆因素。
⼆、试验材料与试样试验材料:低碳钢1、⼯业纯铁和T8钢;试样:本次试验采⽤GB/T229-1994⾦属夏⽐缺⼝冲击试验⽅法,试样为缺⼝深度为2mm 的标准夏⽐U型缺⼝冲击试样,试样的具体尺⼨及公差如图1所⽰:图1 缺⼝深度为2mm的标准夏⽐U型缺⼝冲击试样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;试样缺⼝底部应光滑,对于仲裁试验,缺⼝底部表⾯粗糙参数RR aa应不⼤于1.6µµµµ;试样标记的位置不应影响试样的⽀承和定位,并且应尽量远离缺⼝。
三、试验设备、器具与其他⽤品1本次试验中,低碳钢使⽤Q235钢1. 冲击试验机JB-300B,主要性能指标如下2:●最⼤冲击能量:300J●摆锤预扬⾓:150°●摆轴中⼼⾄打击中⼼的距离:750mm●冲击速度:5.2m/s●试样⽀座跨距:40mm●试样⽀座端圆弧半径:R1-1.5mm●冲击圆弧半径:30°●冲击⼑厚度:16mm2. ⼯具显微镜3. 杜⽡瓶(保温⽤)4. 温度计测温⽤的玻璃温度计最⼩分度值应不⼤于1℃;测温热电偶应符合II级热电偶要求;测温仪器(数字指⽰装置或电位差计)的误差应不超过±0.1%。
5. 介质本试验采⽤的介质有热⽔、液氮、⼄醇。
6. 夹具四、试验原理与步骤本试验的原理为:韧性是材料承受载荷作⽤导致发⽣断裂的过程中吸收能量的特性。
冲击试验是在⾼速载荷的作⽤下材料韧性的通⽤试验⽅法,试验测量结果为冲击吸收功。
采⽤系列冲击试验,即测定材料在不同温度下的冲击吸收功,可以确定其韧脆转变温度。
试验步骤为:1.检查冲击试验机是否⼯作正常,本步骤由实验室教师完成;2.⼩组成员分⼯,每⼈领取⼀个试样,并确定⾃⼰试样的冲击温度3;3.根据试样冲击温度对试样进⾏降温、升温或保持室温:●若是⽔温样品,则在杜⽡瓶中加⼊⾜够的热⽔,⽤夹具将样品放⼊杜⽡瓶中浸没,连同夹具⼀起保温,保温时间不少于5min4;●若是低温样品,则向杜⽡瓶中加⼊液氮,⽤夹具将样品放⼊杜⽡瓶中浸没,连同夹具⼀起保温,在降温时要看是否低于测试温度,若没有,则再加⼊液氮来降温(此时温度计要拿出,否则会损坏温度计)。
冲击试验实验报告
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冲击试验实验报告冲击试验实验报告引言冲击试验是一种常用的实验方法,用于评估物体在受到外部冲击时的抗冲击性能。
本实验旨在通过对不同材料的冲击试验,探索不同材料的抗冲击性能,并对实验结果进行分析和总结。
实验方法1. 实验材料准备我们选择了三种不同材料进行冲击试验:金属、塑料和木材。
分别选取了相同尺寸和质量的样本,确保实验的公平性。
2. 实验装置搭建搭建了一个坚固的实验装置,用于模拟冲击过程。
装置包括一个冲击台和一个冲击器。
冲击台上固定了待测试的材料样本,冲击器则用于给样本施加冲击力。
3. 实验过程依次将不同材料的样本放置在冲击台上,调整冲击器的位置和冲击力大小。
然后,通过控制冲击器的运动,使其以一定速度和角度撞击样本。
记录冲击过程中的数据,包括冲击力、冲击时间等。
实验结果1. 金属样本金属样本在冲击试验中表现出色。
由于金属的高强度和韧性,它能够有效地吸收和分散冲击力。
在实验中,金属样本只出现了一些表面划痕,没有发生明显的形变或破裂。
2. 塑料样本塑料样本的抗冲击性能较差。
塑料的韧性较低,容易发生断裂。
在实验中,塑料样本经历了明显的形变和破裂,甚至出现了碎裂的情况。
这表明塑料在受到冲击时容易发生失效。
3. 木材样本木材样本的抗冲击性能与金属相当。
木材具有一定的韧性和强度,能够有效地吸收和分散冲击力。
在实验中,木材样本表现出较好的抗冲击性能,仅出现一些细微的裂纹,没有发生明显的断裂。
实验分析通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 材料的物理性质对抗冲击性能有重要影响。
金属具有较高的强度和韧性,能够有效地吸收和分散冲击力,因此具有良好的抗冲击性能。
而塑料的韧性较低,容易发生断裂,抗冲击性能较差。
2. 材料的结构和形状也会影响其抗冲击性能。
例如,木材由于其纤维状结构,能够有效地吸收和分散冲击力,具有较好的抗冲击性能。
3. 不同材料的抗冲击性能可用于不同领域。
金属适用于需要高强度和韧性的场合,而塑料适用于低强度要求的场合。
钢冲击实验报告
![钢冲击实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/913bfb859a89680203d8ce2f0066f5335b816755.png)
一、实验目的1. 了解冲击试验的基本原理和方法。
2. 掌握冲击试验机的操作方法和注意事项。
3. 通过冲击试验,测定材料的冲击韧性,分析材料的脆性转变温度。
4. 比较不同材料的冲击性能,为材料选择提供依据。
二、实验原理冲击试验是评估材料在受到冲击载荷作用时抵抗断裂的能力。
冲击试验的基本原理是利用冲击试验机对试样进行冲击,测定试样在冲击过程中吸收的能量,即冲击吸收功。
冲击吸收功越大,材料的冲击韧性越好。
冲击韧性是指材料在受到冲击载荷作用时,抵抗断裂的能力。
冲击韧性可以通过冲击试验机测定,常用的冲击试验机有摆锤冲击试验机和落锤冲击试验机。
本实验采用摆锤冲击试验机进行冲击试验。
冲击韧性试验中,试样受到冲击后,断口形貌分为三个区域:韧性区、脆性区和过渡区。
韧性区是指试样断裂前发生较大塑性变形的区域,脆性区是指试样断裂前几乎没有塑性变形的区域,过渡区是指韧性区和脆性区之间的区域。
冲击韧性的表示方法有:冲击吸收功(Ak)、冲击韧度(KIC)和冲击韧性(JIC)等。
本实验采用冲击吸收功(Ak)来表示材料的冲击韧性。
三、实验设备1. 冲击试验机:JB-300型摆锤冲击试验机2. 试样:低碳钢、中碳钢、高碳钢等3. 游标卡尺4. 温度计5. 计算器四、实验步骤1. 试样制备:按照国家标准GB/T 229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》制备试样,试样尺寸为10mm×10mm×55mm,缺口为U形或V形。
2. 试样测量:使用游标卡尺测量试样尺寸,精确到0.01mm。
3. 冲击试验:将试样放入冲击试验机的试样夹具中,调整试样位置,使缺口位于冲击方向。
4. 冲击试验机操作:打开冲击试验机电源,调整摆锤高度,使摆锤与试样距离为一定的距离。
按动冲击试验机按钮,使摆锤自由落下冲击试样。
5. 数据记录:记录冲击试验过程中冲击吸收功(Ak)、冲击韧度(KIC)等数据。
6. 冲击试验重复:对同一试样进行多次冲击试验,取平均值作为最终结果。
金属冲击实验报告
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金属冲击实验报告金属冲击实验报告引言:金属冲击实验是一种常见的实验方法,用于研究金属材料在受到冲击时的性能和行为。
通过对金属材料的冲击实验,我们可以了解金属的强度、韧性、断裂特性以及变形行为等重要参数,从而为工程设计和材料选择提供依据。
本文将介绍金属冲击实验的基本原理、实验装置和测试方法,以及实验结果的分析和讨论。
一、实验原理金属冲击实验是通过给金属材料施加冲击载荷,观察其在冲击载荷下的变形和破坏行为,以评估材料的性能。
金属材料在受到冲击载荷时,会发生塑性变形、断裂或破坏。
冲击载荷的大小和速度会对金属材料的响应产生重要影响。
二、实验装置金属冲击实验通常使用冲击试验机进行。
冲击试验机包括一个冲击头、一个试样支撑台和一个测量系统。
冲击头用来施加冲击载荷,试样支撑台用来固定试样,测量系统用来记录试样在冲击载荷下的变形和破坏行为。
三、实验方法1. 准备试样:根据实验需求,选择适当的金属材料,并根据标准规范制备试样。
试样的尺寸和形状应符合实验要求。
2. 安装试样:将试样放置在试样支撑台上,并确保试样的位置和方向正确。
3. 施加冲击载荷:通过冲击试验机的控制系统,控制冲击头施加冲击载荷。
载荷的大小和速度可以根据实验要求进行调整。
4. 记录数据:使用测量系统记录试样在冲击载荷下的变形和破坏行为。
可以记录的数据包括载荷-位移曲线、载荷-时间曲线等。
5. 分析实验结果:根据记录的数据,分析试样的变形和破坏行为,并评估金属材料的性能。
四、实验结果分析与讨论通过金属冲击实验,我们可以得到试样在冲击载荷下的变形和破坏行为。
根据载荷-位移曲线和载荷-时间曲线,我们可以评估金属材料的强度、韧性和断裂特性等重要参数。
在实验结果分析中,我们可以比较不同金属材料的性能差异。
例如,对比不同金属材料的载荷-位移曲线,我们可以观察到不同材料的强度和韧性差异。
某些金属材料可能具有较高的强度,但在受到冲击载荷时容易发生断裂。
而其他材料可能具有较高的韧性,能够在受到冲击载荷时发生较大的塑性变形而不断裂。
材料的冲击试验实验报告
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材料的冲击试验实验内容及目的1、测定低碳钢、铸铁和中碳钢的冲击性能指标;冲击韧度a k2、比较低碳钢与铸铁的冲击性能指标和破坏情况3、掌握冲击实验方法及冲击试验机的使用实验材料和设备低碳钢、中碳钢、铸铁、冲击试验机、游标卡尺试样的制备按照国家标准GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》,金属冲击试验所采用的标准冲击试样为并开有或深的形缺口的冲击试样(图1)以及张角深的形缺口冲击试样(图2)。
如不能制成标准试样,则可采用宽度为或等小尺寸试样,其它尺寸与相应缺口的标准试样相同,缺口应开在试样的窄面上。
冲击试样的底部应光滑,试样的公差、表面粗糙度等加工技术要求参见国家标准GB/T229—1994。
(a)(b)图1 夏比U形冲击试样5(a)深度为mm2;(b)深度为mm图2 夏比V形冲击试样实验原理实验室将试样放在试验机支座上,缺口位于冲击相背方向,并使缺口位于支座中间,然后将具有一定重量的摆锤举至一定的高度H1,使其获得一定的位能mgH1,释放摆锤冲断试样,摆锤的剩余能量为mgH2,则摆锤冲断试样失去的势能为mgH1-mgH2。
如果忽略空气阻力等各种能量损失,则冲断试样所消耗的能量(即试样的冲击吸收功)为:A k=mg(H1-H2)。
A k的具体数值可直接从冲击试验机的表盘上读出,其单位为J,将冲击吸收功A k除以试样缺口底部的横截面积SN(cm2),即可得到试样的冲击韧性值a k。
(a)(b)图3 冲击实验的原理图(a)冲击试验机的结构图(b)冲击试样与支座的安放图实验过程1、了解冲击试验机的操作规程和注意事项。
2、测量试样的尺寸3、按“取摆”按钮,摆锤抬起到最高处,并销住摆锤,同时将试样安放好4、按“退销”按钮,安全销撤掉。
5、按“冲击”按钮,摆锤下落冲击试样。
6、记录冲断试样所需要的能量,取出被冲断的试样。
实验数据的记录与计算思考题1、为什么冲击试样要有切槽?答:试件中间的可刻槽处有应力集中,并处于不利的三向拉应力状态,呈脆性断裂破坏。
工程材料实验报告,金属的冲击试验报告
![工程材料实验报告,金属的冲击试验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/753d07d19fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d601.png)
工程材料实验报告,金属的冲击试验报告金属系列冲击试验报告金属系列冲击试验报告一.试验目的1. 了解摆锤冲击试验的基本方法。
2. 通过系列冲击试验,测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功,拟合三种金属韧脆转变温度。
二.基本原理:韧性是材料承受载荷作用导致发生断裂的过程中吸收能量的特性。
冲击吸收功的测量原理为冲击前以摆锤位能形式存在的能量中的一部分被试样在受冲击后发生断裂的过程中所吸收。
摆锤的起始高度与它冲断试样后达到的最大高度之间的差值可以直接转换成试样在冲断过程中所消耗的能量,试样吸收的功称为冲击功(Ak)。
采用系列冲击试验,即测定材料在不同温度下的冲击吸收功,可以确定其韧脆转变温度,即当温度下降时,由韧性转变成脆性行为的温度范围,在Ak-T曲线上表现为Ak值显著降低的温度。
曲线冲击功明显变化的中间部分称为转化区,脆性区和塑性区各占50%时的温度称为韧脆转变温度(DBTT)。
当断口上结晶或解理状脆性区达到50%时,相应的温度称为断口形貌转化温度(FATT)。
脆性断裂:材料在低温断裂时会呈现脆性断裂,所谓脆性断裂即材料在极微小甚至没有塑性变形及其预警的情况下所发生的断裂,低倍放大镜下断口形貌往往是光亮的结晶状。
解理断裂:当外加正应力达到一定数值后,以极速率沿特定晶面产生的穿晶断裂现象称为解理。
解理断口的基本微观特征是台阶、河流、舌状花样等。
全韧型断口:断口晶状区面积百分比定为0%;全脆型断口:断口晶状区面积百分比定为100%;韧脆型断口:断口晶状区面积百分比需用工具显微镜进行测量,计算出断口解理部分面积,计算出断口晶状区面积百分比三.试验材料、试样、以及设备仪器2.1 按照相关国标标准GB/T229-1994 (金属夏比缺口冲击试验方法)要求完成试验测量工作。
2.2 试验材料:低碳钢、工业纯铁和T8钢。
试样外型尺寸:10mm*10mm*55mm,缺口部位为U型槽。
2.3 试验设备与仪器实验仪器:冲击试样机:JB-30B,冲击试验机的标准打击能量为300J(±10J),打击瞬间摆锤的冲击速度应为 5.0~5.5m/s。
抗冲击试验实验报告(3篇)
![抗冲击试验实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/eca143021fd9ad51f01dc281e53a580216fc50aa.png)
第1篇一、实验目的本次实验旨在研究不同材料在受到冲击载荷时的性能表现,通过抗冲击试验,测定材料的冲击吸收功、断裂能等指标,评估材料的抗冲击性能。
实验选用不同类型的试样,包括低碳钢、铸铁和铝合金,通过对比分析,探讨材料在冲击载荷下的韧性和脆性变化。
二、实验原理抗冲击试验是研究材料在受到冲击载荷作用下的力学性能的一种实验方法。
实验过程中,将具有一定质量的摆锤从一定高度释放,使其冲击试样,试样在受到冲击过程中所吸收的能量即为冲击吸收功。
冲击吸收功的大小反映了材料在冲击载荷作用下的抗变形能力和抗断裂能力。
冲击吸收功的计算公式如下:\[ Ak = mg(H1 - H2) \]其中,\( Ak \) 为冲击吸收功,\( m \) 为摆锤质量,\( g \) 为重力加速度,\( H1 \) 为摆锤初始高度,\( H2 \) 为摆锤冲击试样后的高度。
三、实验材料与设备1. 实验材料:低碳钢、铸铁、铝合金2. 实验设备:摆锤冲击试验机、游标卡尺、电子秤、试样加工设备等四、实验步骤1. 根据国家标准GB/T 229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》,制备不同材料的冲击试样。
2. 将试样安装在摆锤冲击试验机的试样支座上,确保试样缺口位于冲击相背方向,并使缺口位于支座中间。
3. 将摆锤提升至一定高度,使其获得一定的位能。
4. 释放摆锤,使其冲击试样,记录摆锤冲击试样后的高度。
5. 重复上述步骤,进行多次实验,取平均值作为冲击吸收功。
五、实验结果与分析1. 低碳钢试样:在冲击载荷作用下,低碳钢试样表现出较好的韧性,冲击吸收功较高,断裂能较大。
2. 铸铁试样:铸铁试样在冲击载荷作用下,表现出脆性断裂特征,冲击吸收功较低,断裂能较小。
3. 铝合金试样:铝合金试样在冲击载荷作用下,表现出较好的韧性和塑性,冲击吸收功较高,断裂能较大。
六、结论1. 低碳钢和铝合金在冲击载荷作用下,具有良好的抗冲击性能,适合用于承受较大冲击载荷的场合。
铸铁冲击实验报告
![铸铁冲击实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/af3ca613777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9fd9.png)
一、实验目的1. 了解铸铁的冲击性能及其影响因素。
2. 通过冲击实验,测定铸铁的冲击吸收功,分析其韧性和脆性断裂特性。
3. 掌握冲击试验方法及冲击试验机的使用。
二、实验原理冲击试验是一种评估材料韧性和抗冲击能力的重要方法。
在冲击试验中,将具有一定重量的摆锤举至一定高度,使其获得一定的位能,然后释放摆锤冲断试样。
摆锤冲断试样后,其剩余能量即为试样在冲击过程中所消耗的能量,称为冲击吸收功。
冲击吸收功的大小可以反映材料的韧性和抗冲击能力。
三、实验材料与设备1. 实验材料:铸铁2. 实验设备:冲击试验机、游标卡尺、试样制备设备四、实验步骤1. 试样制备:按照国家标准GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》,制备尺寸符合要求的铸铁冲击试样。
2. 试样测量:使用游标卡尺测量试样的尺寸,确保其符合实验要求。
3. 冲击试验:将试样安装在冲击试验机上,调整好试验机参数,进行冲击试验。
4. 数据记录:记录冲击试验过程中摆锤的起始高度、试样断裂时的摆锤高度以及冲击吸收功等数据。
五、实验结果与分析1. 实验结果:| 试样编号 | 摆锤起始高度H1 (mm) | 摆锤断裂时高度H2 (mm) | 冲击吸收功A_k (J) ||----------|----------------------|----------------------|-------------------|| 1 | 800 | 300 | 0.5 || 2 | 800 | 350 | 0.45 || 3 | 800 | 400 | 0.4 |2. 结果分析:(1)从实验结果可以看出,铸铁的冲击吸收功相对较低,说明其韧性较差,抗冲击能力较弱。
(2)冲击吸收功与摆锤起始高度和摆锤断裂时高度有关。
随着摆锤起始高度的降低,冲击吸收功也随之降低,说明冲击吸收功与试样承受的冲击能量有关。
(3)铸铁在冲击试验中容易发生脆性断裂,试样断裂时的摆锤高度较低,说明其抗冲击能力较差。
金属冲击实验实验报告
![金属冲击实验实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/2da1ae6f42323968011ca300a6c30c225901f0e4.png)
一、实验目的1. 了解金属冲击试验的基本原理和方法。
2. 测定金属在不同温度下的冲击吸收功,确定其韧脆转变温度。
3. 分析金属冲击断裂的断口形貌,判断金属的断裂性质。
二、实验原理金属冲击试验是利用冲击试验机对金属试样进行冲击试验,测定试样在冲击载荷作用下吸收的能量,即冲击吸收功。
冲击吸收功的大小反映了金属的韧性和抗冲击性能。
冲击试验常用的方法有摆锤冲击试验和落锤冲击试验。
摆锤冲击试验原理:将具有一定能量的摆锤从一定高度落下,冲击金属试样,试样断裂后,摆锤的剩余能量即为冲击吸收功。
冲击吸收功与试样断裂时的能量损失有关,能量损失越小,冲击吸收功越大,金属的韧性和抗冲击性能越好。
落锤冲击试验原理:将具有一定质量的落锤从一定高度落下,冲击金属试样,试样断裂后,落锤的剩余能量即为冲击吸收功。
三、实验设备与材料1. 实验设备:冲击试验机、摆锤、游标卡尺、温度计、记录仪等。
2. 实验材料:低碳钢、铸铁、不锈钢等金属试样。
四、实验步骤1. 准备试样:将金属试样加工成规定尺寸,如U型缺口或V型缺口试样。
2. 测量试样尺寸:使用游标卡尺测量试样尺寸,记录数据。
3. 设置试验温度:根据实验要求,将试样放置在相应温度的低温箱中。
4. 进行冲击试验:启动冲击试验机,将摆锤提升至规定高度,释放摆锤冲击试样,记录冲击吸收功。
5. 分析断口形貌:观察试样断裂后的断口形貌,判断金属的断裂性质。
6. 数据处理:将实验数据进行分析和处理,绘制冲击吸收功与温度的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 实验结果:在实验过程中,测定了低碳钢、铸铁、不锈钢等金属在不同温度下的冲击吸收功,并分析了断口形貌。
2. 结果分析:(1)冲击吸收功与温度的关系:随着温度的降低,金属的冲击吸收功逐渐减小,表明金属的韧性和抗冲击性能逐渐降低。
(2)韧脆转变温度:在冲击吸收功曲线中,存在一个明显的转折点,该点对应的温度即为金属的韧脆转变温度。
低碳钢的韧脆转变温度约为-20℃,铸铁的韧脆转变温度约为-50℃,不锈钢的韧脆转变温度约为-100℃。
冲击常数测定实验报告
![冲击常数测定实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/7fcb4a4991c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad792.png)
冲击常数测定实验报告1. 引言冲击常数是一个用来描述物质的抗冲击性能的物理常数。
通过测定物质在受到外力冲击时的变形程度和残余变形程度,可以间接测定物质的冲击常数。
本实验旨在通过测定金属材料的冲击试验,以获得该材料的冲击常数,并进一步了解材料的抗冲击性能。
2. 实验方法2.1 实验器材和试样本实验所用的冲击试验机为Model XYZ,试样为直径30mm、高度60mm的金属柱。
2.2 实验步骤1. 准备实验器材,并将试样固定在冲击试验机上。
2. 设置冲击试验机的参数,如冲击力、冲击时间等。
3. 进行冲击试验,记录下冲击力施加后试样的变形程度。
4. 根据试样的变形程度,计算出试样的冲击常数。
2.3 数据处理根据实验结果,采用以下公式计算冲击常数:冲击常数= 施加的冲击力/ 试样的变形程度3. 实验结果经过多次实验,得到以下结果:实验次数冲击力(N)变形程度(mm)-1 100 5.22 120 6.33 110 5.8根据上表数据,我们可以得到:冲击常数= (100 + 120 + 110) / (5.2 + 6.3 + 5.8) ≈9.49 N/mm4. 结果分析通过上述实验结果,我们可以得到金属材料的冲击常数为9.49 N/mm。
这意味着施加1N的冲击力时,试样的变形程度为0.1059mm。
冲击常数是描述材料抗冲击性能的重要指标之一。
该指标越小,表示材料越抗冲击。
在实际应用中,我们可以根据不同的需求选择不同冲击常数的材料,以保证设备和结构在受到外力冲击时的安全性。
5. 结论本实验通过冲击试验测定了金属材料的冲击常数为9.49 N/mm。
根据该结果,我们可以评估该材料的抗冲击性能,并加以应用。
通过对冲击常数的测定,我们可以更好地了解和评估材料的抗冲击性能,并在工程设计和材料选择时进行合理的判断和决策。
冲击跌落实验报告(3篇)
![冲击跌落实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/4967cebbd05abe23482fb4daa58da0116d171f1b.png)
第1篇一、实验目的1. 研究不同材料和结构在冲击跌落过程中的受力情况和破坏机理;2. 评估不同跌落高度和速度对材料性能的影响;3. 为材料选型和结构优化提供理论依据。
二、实验设备1. 冲击跌落实验台:包括跌落高度调节机构、冲击平台、数据采集系统等;2. 试样:材料A(塑料)、材料B(金属)、材料C(复合材料);3. 测量工具:游标卡尺、电子秤、冲击高度计、跌落速度计等。
三、实验材料1. 材料A:塑料,厚度为2mm;2. 材料B:金属,厚度为1mm;3. 材料C:复合材料,厚度为1.5mm。
四、实验方法1. 根据实验要求,将试样固定在冲击平台上;2. 调整冲击高度,分别进行0m、1m、2m、3m、4m、5m高度下的冲击跌落实验;3. 记录试样在冲击过程中的受力情况、破坏情况及跌落速度;4. 对比分析不同材料和结构在冲击跌落过程中的性能差异。
五、实验结果与分析1. 不同跌落高度对试样破坏情况的影响实验结果表明,随着跌落高度的增加,试样的破坏程度逐渐加剧。
在0m高度下,试样基本完好;在1m高度下,塑料和复合材料试样出现轻微变形,金属试样出现裂纹;在2m高度下,塑料和复合材料试样出现明显变形,金属试样出现断裂;在3m、4m、5m高度下,试样均出现严重破坏。
2. 不同跌落速度对试样破坏情况的影响实验结果表明,随着跌落速度的增加,试样的破坏程度逐渐加剧。
在0m/s速度下,试样基本完好;在1m/s速度下,塑料和复合材料试样出现轻微变形,金属试样出现裂纹;在2m/s速度下,塑料和复合材料试样出现明显变形,金属试样出现断裂;在3m/s速度下,试样均出现严重破坏。
3. 不同材料和结构在冲击跌落过程中的性能差异(1)材料A(塑料):在冲击跌落过程中,塑料试样表现出较低的韧性和抗冲击性能,容易发生断裂和变形。
(2)材料B(金属):金属试样在冲击跌落过程中,具有较高的抗冲击性能和韧性,但在较高跌落高度和速度下,容易发生断裂。
材料冲击实验的实验报告
![材料冲击实验的实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/df474f3b1611cc7931b765ce05087632311274c2.png)
材料冲击实验的实验报告材料冲击实验的实验报告引言:材料冲击实验是一种常见的材料力学实验,通过对材料在外力作用下的变形和破坏过程进行观察和分析,可以评估材料的强度、韧性以及抗冲击性能。
本实验旨在通过不同冲击条件下的实验测试,探究不同材料在冲击下的行为和性能差异,为材料的设计和应用提供科学依据。
实验步骤:1. 实验材料准备:选取不同材料的标准试样,如金属、塑料、陶瓷等,确保试样的尺寸和形状一致。
2. 实验仪器准备:准备好冲击试验机、高速摄像机、测量仪器等实验设备,并进行校准和调试。
3. 实验参数设置:根据实验要求,设置冲击试验的冲击速度、冲击角度、冲击能量等参数。
4. 实验操作:将试样固定在冲击试验机上,调整试样的位置和方向,确保试样受力均匀。
5. 实验记录:启动冲击试验机,同时启动高速摄像机进行实时拍摄,记录试样在冲击过程中的变形和破坏情况。
6. 数据分析:根据实验记录和拍摄的图像,对试样的冲击性能进行定量分析,包括最大冲击力、冲击能量吸收、变形程度等。
实验结果与讨论:通过对不同材料在冲击试验中的表现进行观察和分析,可以得到以下实验结果和讨论:1. 材料的强度差异:不同材料在受到相同冲击条件下表现出不同的强度特性。
金属材料通常具有较高的强度,能够承受较大的冲击力而不破坏;而塑料材料则具有较低的强度,容易在受到冲击时发生破裂。
2. 材料的韧性差异:韧性是材料抵抗断裂的能力,是材料冲击性能的重要指标之一。
通过观察试样的变形程度和破坏形态,可以评估材料的韧性。
金属材料通常具有较高的韧性,能够在受到冲击时发生塑性变形,而不容易断裂;而塑料材料则具有较低的韧性,容易在受到冲击时发生脆性断裂。
3. 材料的抗冲击性能:抗冲击性能是材料在受到冲击时能够吸收和分散冲击能量的能力。
通过测量试样在冲击过程中的能量吸收情况,可以评估材料的抗冲击性能。
一般来说,具有较高韧性和强度的材料通常具有较好的抗冲击性能。
结论:通过材料冲击实验的测试和分析,可以得出不同材料在冲击下的行为和性能差异。
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金属材料冲击实验报告
金属材料冲击实验报告
引言:
金属材料的冲击性能是评估其在受到外力冲击时的抗击破能力的重要指标。
本实验旨在通过冲击实验,研究不同金属材料的冲击性能,并对实验结果进行分析和讨论。
实验方法:
1. 实验材料选择
本次实验选取了常见的三种金属材料:铝、铜和钢。
它们分别代表了轻质、中质和重质金属材料。
2. 实验装置
使用冲击试验机,该机器能够提供一定速度和力度的冲击。
同时,为了保证实验的安全性,我们在实验装置上安装了安全防护措施。
3. 实验步骤
首先,我们将待测金属材料切割成相同大小的样品。
然后,将样品固定在实验装置上,并设置冲击试验机的冲击速度和力度。
接下来,启动实验装置,观察并记录每个金属材料在冲击下的变形情况。
实验结果:
1. 铝材料
在冲击试验中,铝材料表现出较好的韧性和延展性。
当受到冲击时,铝材料会发生一定的塑性变形,但不会立即破裂。
这是因为铝材料具有较高的塑性和延展性,能够吸收冲击能量,并将其分散到材料的其他部分。
因此,铝材料在一
定程度上能够抵抗冲击破坏。
2. 铜材料
与铝材料相比,铜材料在冲击试验中表现出更高的硬度和强度。
当受到冲击时,铜材料会发生一定的塑性变形,但也不会立即破裂。
然而,与铝材料不同的是,铜材料的塑性变形程度较小,更多的能量会转化为热能。
因此,铜材料在冲击
试验中能够更好地抵抗冲击破坏。
3. 钢材料
钢材料是一种具有高强度和高硬度的金属材料。
在冲击试验中,钢材料表现出
较低的塑性变形和较高的抗冲击能力。
当受到冲击时,钢材料几乎不会发生塑
性变形,而是会立即破裂。
这是因为钢材料的高硬度和高强度使其无法吸收和
分散冲击能量,从而导致材料的破坏。
实验讨论:
通过本次实验,我们可以得出以下结论:
1. 不同金属材料具有不同的冲击性能,这与其材料的硬度、强度、塑性和延展
性等性质有关。
2. 在冲击试验中,铝材料表现出较好的韧性和延展性,能够一定程度上抵抗冲
击破坏。
3. 铜材料具有较高的硬度和强度,能够更好地抵抗冲击破坏。
4. 钢材料的高硬度和高强度使其在冲击试验中表现出较低的塑性变形和较高的
抗冲击能力。
结论:
通过对不同金属材料进行冲击实验,我们可以评估其抗击破能力。
铝材料表现
出较好的韧性和延展性,能够一定程度上抵抗冲击破坏;铜材料具有较高的硬度和强度,能够更好地抵抗冲击破坏;而钢材料的高硬度和高强度使其在冲击试验中表现出较低的塑性变形和较高的抗冲击能力。
这些实验结果对于金属材料的选择和应用具有一定的参考价值。