金属系列冲击实验
金属结构材料冲击性能参数测试与评估
金属结构材料冲击性能参数测试与评估金属结构材料的冲击性能是评估其在受到冲击载荷下的抗破坏能力的重要指标。
通过测试和评估冲击性能参数，可以科学地设计和选择金属材料，以满足不同工程应用的需求。
本文将介绍金属结构材料冲击性能参数的测试方法与评估方法，为工程师和科研人员提供参考。
一、冲击性能参数的测试方法1. 冲击试验机冲击试验机是测试金属结构材料冲击性能的常用工具。
通过对材料施加冲击载荷，可以测量材料在冲击载荷下的位移、应力和变形等参数。
冲击试验机通常具有高精度的测量系统和可调节的冲击能量，可以模拟不同冲击条件下的实际工作环境。
2. 冲击试验样品制备在进行冲击试验之前，需要制备符合规范要求的试样。
通常，试样要具有代表性，并且能够保证测试结果的可靠性和准确性。
试样的形状和尺寸应根据具体要求进行设计，并进行加工和处理，以确保其与实际工程中的使用条件相似。
3. 冲击试验方法冲击试验方法可以根据具体需要选择。
常见的冲击试验方法包括冲击弯曲试验、冲击拉伸试验和冲击压缩试验等。
每种试验方法都有其特定的应用范围和测试指标。
在进行冲击试验时，需要合理设计试验方案，并确保测试过程中的可重复性和可比性。
4. 冲击性能参数的测量与记录在冲击试验过程中，需要实时测量和记录冲击性能相关的参数。
这些参数通常包括试样的位移、应变、变形和断裂能力等。
通过测量和记录这些参数，可以评估金属结构材料在冲击载荷下的受力状态和破坏机制，为后续的数据分析和评估提供依据。
二、冲击性能参数的评估方法1. 冲击强度评估冲击强度是评估金属结构材料在冲击载荷下抗破坏能力的重要指标。
通过测量冲击试验中试样的吸收能量和最大负荷等参数，可以评估材料的冲击强度。
冲击强度越高，说明材料具有更好的抗冲击破坏能力。
2. 断裂韧性评估断裂韧性是评估金属结构材料在冲击载荷下的抗断裂能力的重要指标。
通过测量冲击试验中试样的裂纹扩展行为和断裂韧性参数，可以评估材料的断裂韧性。
金属材料冲击试验标准
金属材料冲击试验标准
金属材料冲击试验标准是一种检测金属材料性能的方法，根据不同的冲击能量、温度、受力形式等条件，可以分为不同的类型。
其中，GB/T 229-2007《金属材料冲击试验方法》是关于金属材料冲击试验的推荐性国家标准，适用于金属材料室温及低温冲击试验。
该标准中规定了冲击试验温度为-20℃、-40℃、-60℃，同时要求试验样品宽度应大于5倍准备试样的孔径，且应在试样轴线上做好标记，以便观察裂纹的位置。
此外，根据冲击能量的获取方法，可以分为势能类型和动能类型；从试验温度角度来看，可以分为高温冲击(200-1000°C)、低温冲击(0~-192°C)和常温冲击3种类型；根据受力形式，可以分为拉伸冲击、弯曲冲击、扭转冲击和剪切冲击等，并可根据能量影响的数量，分为大能量初级冲击和小能量多重冲击。
在测试过程中，需要记录相关的材料等级、炉号、规格、材料状态、技术条件等信息，并使用精度为0.02mm的游标卡尺测量样品尺寸，以满足相关标准如尺寸公差和表面粗糙度的要求。
金属材料冲击实验报告
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。
金属材料冲击试验标准
金属材料冲击试验标准金属材料冲击试验是评定金属材料抗冲击性能的重要手段，其标准化对于保障产品质量和安全具有重要意义。
在进行金属材料冲击试验时，需要遵循一系列的标准和规范，以确保测试结果的准确性和可靠性。
首先，金属材料冲击试验应遵循国际通用的标准，如ASTM、ISO等标准。
这些标准对于试验的设备、试样的制备、试验的操作流程、数据的处理等方面都有详细的规定，确保了试验的可比性和可重复性。
在进行试验前，需要对相关的标准进行充分的了解和研究，以确保试验过程中的操作符合标准的要求。
其次，金属材料冲击试验的试样制备是非常重要的环节。
试样的制备应符合相关的标准要求，包括试样的尺寸、形状、表面处理等方面。
试样的制备不合格将直接影响试验结果的准确性，甚至可能导致试验无法进行。
因此，在进行试验前，需要对试样制备工艺进行认真的研究和验证，确保试样的质量符合标准要求。
在进行试验操作时，需要严格按照标准规定的操作流程进行。
试验过程中的每一个环节都应符合标准的要求，包括试验设备的校准、试验条件的设定、试验过程的记录等方面。
只有严格按照标准要求进行试验操作，才能保证试验结果的准确性和可靠性。
在试验完成后，需要对试验数据进行准确的处理和分析。
试验数据的处理应符合相关的统计学原理，确保数据的可靠性和有效性。
同时，还需要对试验结果进行合理的解释和分析，为产品的设计和生产提供可靠的依据。
总之，金属材料冲击试验是非常重要的评定手段，其标准化对于保障产品质量和安全具有重要意义。
在进行试验时，需要严格遵循相关的标准和规范，确保试验结果的准确性和可靠性。
只有如此，才能为产品的设计和生产提供可靠的依据，保障产品质量和安全。
以上就是关于金属材料冲击试验标准的一些内容，希望对大家有所帮助。
如果还有其他问题，欢迎随时与我们联系。
金属材料冲击实验
冲击试件：
R1 10
55
2 8
10
A Type V型
10 10 55 2 45 0.25
试样尺寸
型片型式 開槽形狀 尺寸(mm) 高度(mm) 寬度(mm) 長度(mm)
凹槽深度(mm) 凹槽夾角(°)
曲率半徑(mm)
B&C Type U型
10 10 55 5 N/A 1mm
5
典型脆性断口和韧性断口
脆性
韌性
6
四．实验步骤
1．测量试件尺寸。 2．检查机器，校正零点。校零点用空摆实验进行。 3．试件放入钳口座，并用样板校正位置以对准刀刃。 4．按下“冲击”按钮进行冲击实验。 5．记下E值，观察样品破坏断面。整理机器，结束实验。
冲击实验机
三、实验原理概述
● 材料在冲击载荷作用下,产生塑性变形和 断裂过程中吸收能量的能力,称为材料的 冲击韧性。
● 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
G（h-h′) = GL(COSβ–COSα)
金属的冲击实验报告
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。
金属冲击试验实验报告
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。
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
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）。
金属冲击试验标准
金属冲击试验标准
金属冲击试验是指测试金属材料在冲击作用下耐受性能的一种试验方法。
它可以识别金属
材料许多优异的特性，包括冲击韧性、塑性及抗硬度等。
在航天航空、汽车制造中，金属
冲击试验是判断金属材料在冲击作用下是否安全可靠的关键测试项目之一。
金属冲击试验可以分为诸如冲击硬度测试、冲击断裂测试等多种。
硬度测试的主要任务是
确定某材料的耐冲击硬度，从而推断它的脆性程度；断裂测试在测试中使用火花加速器，
将金属从一定高度抛至另一金属靶上，用于检测材料的抗冲击断裂性能。
根据不同的应用，不同的金属冲击试验也有不同的标准要求。
例如，根据《航空航天产品
热处理要求》(ANSI/ASM E 78-1986)规定，材料能耐受撞击装置中一定分贝水平的冲击波，就可被认为是合格的。
此外，欧共体标准EN ISO 148-2：2001中规定，金属材料的硬度
以平均Tr(Charpy)值的多次测量结果为核心判断标准，以确定材料在冲击作用下的耐受性能。
在金属冲击试验中，有多种冲击测试仪器可供使用，具体要求已经受到国家标准规定，考
虑到其可靠性和准确性，法规协议也需要严格维护，以保证测试结果的可靠性。
总而言之，金属冲击试验是用于衡量金属材料耐冲击性能重要的试验方法。
正确的试验方
法和规范，可以帮助我们未雨绸缪，更好的应对今后的金属材料冲击测试工作。
系列冲击试验
用origin对以上数据进行处理，选择合适的函数画出冲击功—温度—脆性断面率的图像，所得图像如下图所示：
1、Q235钢
由图可知，试验所用Q235钢的ETT50大约为3℃。FATT50大约为-18℃。两值比较接近，故Q235钢的DBTT为-18℃～3℃。
2、T8钢
由于T8钢的脆性断面率恒为100%，故不存在DBTT。
温度/℃
82
19
0
-10
-20
-29
-40
-60
Q235
AK/J
>300
>285
140
133
105
85
106
4
η/%
0
0
27
39
57
67
64.78
100
T8
AK/J
35
25
16
6
7.5
3
η/%
100
100
100
100
100
100
纯铁
AK/J
245
>300
5.5
7
η/%
0
0
100
100
本人所拿试样为Q235钢，在-40℃时冲击功为4J，断口形貌为颗粒状亮白色，全部为脆性断裂区域。η=100%。
九、参考文献
1、《材料力学行为》杨王玥，强文江，化学工业出版社，2009
2、GB试验可知，对于给定的样品，纯铁的DBTT为-37℃，Q235钢的DBTT为-18℃～3℃，T8钢由于碳含量过高，一直表现为脆性断裂，所以不存在韧脆转变区间。
对于有明显韧脆转变现象的金属和合金，降低温度会使材料脆性增加，韧性下降。缺口形貌，载荷的加载速率以及材料自身结构也都是材料冲击试验中致脆因素。
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（A k）。
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A k-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。
金属冲击实验报告
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。
金属系列冲击试验报告[教学]
![金属系列冲击试验报告[教学]](https://img.taocdn.com/s3/m/5b4f81cdb8f3f90f76c66137ee06eff9aef84936.png)
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。
3、试验步骤（1）将三种试样（低碳钢Q235，T8钢，纯铁）分别标号为1、2、3。
试验温度分别为-60℃、-40℃、-30℃、-20℃、0℃、室温、沸水温度。
（2）将试样在保温杯中保温至少5min。
高温使用沸水保温，0℃及以下使用液氮冷却；同时将温度计和夹具放入杯中。
当温度达到设定的试验温度±2℃时，用夹具迅速移取试样进行冲击试验。
（3）使用摆锤冲击试验机对试样依次进行冲击试验，记录冲击吸收功。
（4）观察冲击试样断口形貌，使用工具显微镜测量并计算试样脆性区断口面积%。
（5）妥善处理试样，试验仪器归位。
三、试验结果与分析讨论1、试验数据处理与分析讨论（1）原始数据（2）断口形貌断口脆性区呈白亮结晶状，断面平整。
断口韧性区呈灰色纤维状，断口不平整。
而脆性韧性混合断裂的试样断口可分为纤维状韧断区、边缘剪切唇区和心部结晶状脆断区。
由于试样表面为平面应力状态，因此表面较软，塑性好，韧断区分布在断口外围；而试样中部为平面应变状态，因此心部较硬，塑性差，脆断区在断口中央，不会出现在边缘。
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。
金属材料冲击试验
金属材料冲击试验金属材料的冲击试验是评估金属材料在受到外部冲击或撞击时的抗冲击性能的重要手段。
通过冲击试验，可以了解金属材料在受到冲击载荷时的变形、破裂行为，为工程设计和材料选择提供重要参考。
本文将介绍金属材料冲击试验的一般流程、常用试验方法和相关标准，以及一些注意事项。
一、冲击试验流程。
1. 试样准备，首先需要准备好符合标准要求的金属试样，通常是标准化的试样几何形状和尺寸。
试样的制备要求严格，以保证试验结果的准确性和可比性。
2. 试验设备准备，冲击试验常用的设备有冲击试验机和落锤式冲击试验机。
在进行试验前，需要对试验设备进行检查和校准，以确保试验的准确性和可靠性。
3. 试验参数设定，根据试验标准和试样特性，设定合适的试验参数，包括冲击能量、冲击速度等。
这些参数会直接影响试验结果，因此需要进行合理的选择和设定。
4. 进行试验，将试样装入冲击试验机中，根据设定的参数进行试验。
在试验过程中，需要对试样的变形、破裂情况进行观测和记录。
5. 数据分析，根据试验结果，进行数据分析和处理，得出试样的冲击性能参数，如冲击强度、冲击韧性等。
二、常用试验方法。
1. 夏比冲击试验，夏比冲击试验是一种常用的金属材料冲击试验方法，通过将冲击钢锥或冲击锤自一定高度自由落下，冲击试样表面，观察试样的变形和破裂情况，得出冲击性能参数。
2. 夏尔皮冲击试验，夏尔皮冲击试验是另一种常用的金属材料冲击试验方法，通过使用冲击试验机对试样进行冲击，观察试样的冲击行为和破裂形态，得出冲击性能参数。
3. 落锤式冲击试验，落锤式冲击试验是一种简单直观的冲击试验方法，通过使用落锤将试样冲击，观察试样的冲击响应和破裂情况，得出冲击性能参数。
三、注意事项。
1. 试样制备，试样的制备要求严格，需要按照标准要求进行制备，以保证试验结果的准确性和可比性。
2. 试验设备校准，在进行试验前，需要对试验设备进行检查和校准，以确保试验的准确性和可靠性。
3. 试验参数选择，合理选择试验参数对试验结果至关重要，需要根据试验标准和试样特性进行合理的选择和设定。
金属冲击实验实验报告
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℃。
强文江 材料力学行为冲击试验
金属系列冲击试验报告一、试验目的），观察1、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（AK比较金属韧脆转变特性。
2、预习GB229 (金属夏比缺口冲击试验方法) 文件，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、试验要求：按照相关国标标准（GB/T229-1994：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成试验测量工作。
三、试验原理冲击韧性是指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。
）：摆锤的起始高度与它冲断试样后达到的最大高度之间的冲击吸收功（AK差值，即试样在冲击过程中所消耗的能量。
本实验采用一系列的冲击实验，测定材料在不同温度下的冲击吸收功，据GB229规定确定其韧脆转变温度。
四、试验准备内容1、试验材料与试样根据国标规定，试样需符合GB/T229-1994金属夏比缺口冲击试验方法试样制备的标准。
1）试验材料：低碳钢Q235、工业纯铁和T8钢2）试样：按照国标标准GB/T229-1994，本次试验采用缺口深度为2mm的标准夏比缺口U型试样，其具体尺寸及公差如图1所示。
图1按照国标要求：①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②试样缺口底部应光滑，对于仲裁试验，缺口底部表面粗糙度参数Ra应不大于1.6μm。
③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。
2、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备1、实验测试内容测量不同温度的低碳钢Q235、工业纯铁和T8钢的冲击吸收功，利用显微镜测量脆性区面积并计算面积比。
2、实验工具、仪器、设备1）JB-300B型冲击试验机：主要性能指标如下: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冲击刀圆弧半径：R2-2.5mm冲击圆弧半径：30°冲击刀厚度：16mm2）工具显微镜：主要用来测量计量方面的一类显微镜，与一般显微镜的不同主要在工作台的运行精度非常高，配有一些特殊的目镜，用于平面乃至三维数据的测量。
金属系列冲击实验报告
金属系列冲击实验报告1. 引言金属材料的冲击性能是衡量其耐久性和可靠性的重要指标。
在工程实践中，我们经常面临金属材料在高速冲击下的应力和应变分析。
本实验旨在研究不同金属材料在冲击载荷下的变形行为和破坏机制，为工程设计和材料选择提供可靠的数据支持。
2. 实验目的- 研究金属材料在冲击载荷下的应力应变行为；- 探究金属材料在不同冲击载荷下的破坏机制；- 比较不同金属材料的冲击性能，为工程设计提供参考。
3. 实验方法3.1 实验设备本实验所需设备如下：- 冲击试验机: 负责提供冲击载荷；- 金属样品: 选取不同种类、不同形状的金属样品；- 应力测量装置: 用于测量金属样品的应变；- 相机: 用于记录金属样品在冲击过程中的变形情况。
3.2 实验步骤1. 准备金属样品，并测量其尺寸和质量；2. 将金属样品固定在冲击试验机上；3. 设置冲击试验机的冲击载荷，并开始实验；4. 通过应力测量装置实时记录金属样品在冲击过程中的应变；5. 同时，通过相机记录金属样品的外观变形情况。
4. 实验结果实验结果如下图所示：通过实验结果分析，我们可以得出以下结论：- 不同金属材料在冲击载荷下的应变量存在差异，其中xxx金属样品承受最大应变；- 随着冲击载荷的增加，金属样品的变形程度逐渐增加，最终出现破裂；- 金属样品的破坏模式主要包括塑性变形、断裂和脱落。
5. 结论通过本次实验，我们对不同金属材料在冲击载荷下的应变行为和破坏机制有了更深入的了解。
我们发现金属材料的冲击性能与其化学成分、晶体结构和形状密切相关。
在工程设计中，我们应根据具体的应用场景和要求，选择具有足够冲击强度和耐久性的金属材料。
6. 改进和展望在今后的研究中，我们可以进一步探究不同冲击速率下金属材料的冲击性能，并结合数值模拟方法，建立金属材料的冲击强度预测模型。
此外，也可以考虑将其他材料（如复合材料、高分子材料等）引入冲击实验中，拓展研究领域，并为工程应用提供更多选择。
金属材料冲击试验
金属材料冲击试验金属材料的冲击试验是评价金属材料抗冲击性能的重要手段，也是金属材料力学性能测试中的一项重要内容。
金属材料在实际使用中会受到各种冲击载荷的作用，因此对其冲击性能进行准确评价具有重要意义。
本文将从冲击试验的目的、方法、影响因素以及试验结果分析等方面进行介绍。
冲击试验的目的是为了评价金属材料在受到冲击载荷作用时的性能表现，以确定其抗冲击能力。
通过冲击试验可以了解金属材料在受到冲击载荷时的变形、破裂行为，从而为工程设计和材料选择提供参考依据。
冲击试验通常采用冲击试验机进行，根据试验标准和要求，选择合适的试验参数和方法进行试验。
冲击试验的方法一般包括冲击试样的制备、试验参数的确定、试验过程的控制和数据的采集与分析等步骤。
在进行冲击试验之前，首先需要对试样进行制备，包括样品的尺寸、形状和表面处理等。
在确定试验参数时，需要考虑冲击载荷的大小、速度和方向等因素，以及试验温度和湿度等环境条件。
在试验过程中，需要严格控制试验条件，保证试验的可重复性和准确性。
试验完成后，还需要对试验数据进行分析，得出相应的结论和评价。
影响金属材料冲击性能的因素有很多，包括材料的强度、韧性、断裂韧度、晶粒结构、试验温度等。
其中，材料的强度和韧性是影响冲击性能的重要因素。
强度高的材料在受到冲击载荷时容易发生脆性断裂，而韧性好的材料则能够吸收冲击能量并延缓断裂的扩展。
此外，材料的断裂韧度也是影响冲击性能的重要指标，它反映了材料在受到冲击载荷时的抗裂纹扩展能力。
晶粒结构对材料的冲击性能也有一定影响，晶粒细小的材料通常具有较好的冲击性能。
试验温度的变化也会对材料的冲击性能产生影响，低温环境下材料的冲击性能通常会降低。
通过对金属材料冲击试验结果的分析，可以得出材料的冲击性能表现，并对材料的使用提供参考。
在试验结果分析中，需要综合考虑材料的变形、破裂形态、冲击吸收能力等指标，以评价材料的整体性能。
如果试验结果表现出良好的冲击性能，说明该材料在受到冲击载荷时具有较好的抗冲击能力，适合用于相应的工程应用；相反，如果试验结果表现出较差的冲击性能，则需要对材料进行改进或选择其他材料。
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实验名称：金属系列冲击试验
一、试验目的
1、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，断口脆性断面率，观察比较金属韧脆转变特性。
2、结合夏比冲击试验归纳总结降低金属韧性的致脆因素。
二、试验要求：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。
三、试验原理
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。
四、试验准备内容
1、试验材料与试样
①本次试验的材料为：Q235低碳钢、T8钢和纯铁。
②本次试验的试验选择应依照国标要求，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：
2、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备
①试验测试内容
试验中所需测量的物理量：低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功，脆性区各边长度
②测量工具、仪器、设备
1. 冲击试验机JB-300B，主要性能指标如下：
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
冲击刀圆弧半径：R2-2.5mm
冲击圆弧半径：30°
冲击刀厚度：16mm
2.杜瓦瓶
3.工具显微镜
4.温度计
3、试验步骤或程序
1.每个人分别从样品盒中取一块样品并对样品编号以作区分。
2.保温温度分别设有80o C，室温，0o C，-20o C，-30o C，-40o C，-60o C，在确定
好各自样品的保温温度后，用夹具正确地将样品置于杜瓦瓶内，让样品连同夹具与温度计保温5min以上。
对于低温试样，使用液氮对样品进行降温，低温时的保温时间应从温度低于
预设值计起，当瓶内温度高于预设值时，适当补充液氮进行降温。
保温时间超过5min以后，待温度回升至比预设值低0.5o C左右时，即可取出样品。
3.取出经保温处理的样品，在冲击试验机上进行冲击实验，记录所得冲击功。
4.观察比较断口形貌并记录之。
5.对于非纯脆断或非纯韧断的样品，使用工具显微镜测量样品脆性区的各边长度，求起面积，进而得出断口脆性断面率并记录下来。
五、实验数据处理
一、数据记录
1、不同温度试样冲击功及断口脆性断面率记录如表1、表2所示。
其中室温取20o C
2、断口形貌记录
本人样品是经-60o C保温处理后冲断的纯铁，其断口截面的照片与示意图如图2，图3所示。
二、数据处理 计算韧脆转变温度
根据国标规定，韧脆性转变温度可用50ETT 和50FATT 表示。
其中，50ETT 表示冲击吸收功上下平台区间50%所对应的温度。
50FATT 表示脆性断面率为50%所对应的温度。
1. Q235 第一组
使用Origin 软件对第一组的低碳钢冲击功数据发现拟合次数为4时，2R 值最接近1，且为0.960，故可以认为至少有96%的把握判定拟合曲线正确，其拟合曲线如图4所示。
图中没有明显的上下平台，故不能确定50ETT 。
对第一组的低碳钢脆性断面率数据进行多项式拟合，发现拟合次数为2时，2R 值最接近1，且为0.978，故可以认为至少有97%的把握判定拟合曲线正确，其拟合曲线如图5所示。
同时，通过Origin 中的数据表，取（-9.1,50.4）与（-7.7,49.3）两点近似计算出50FATT =-8.6℃。
-60
60
90
180
-60060
50
100
第二组
对冲击功数据的拟合如图6所示，其中拟合次数为3，2R 为0.958。
图中没有明显的上下平台，故不能确定50ETT 。
对脆性断面率数据的拟合如图7所示，其中拟合次数为3，2R 为0.813。
从数据表中计算得出50FATT =-36.1℃。
由于2R 值偏离1较大，可以认为该组数据偏差较大。
而上图拟合较好，因此偏差出现的原因只能由脆性断面率计算有误解释。
因此，该组计算而得的FATT 参考价值较低。
-60
60
100
200
50
100
综合两组数据可知，Q235的韧脆转变温度为-8.6℃。
2.纯Fe
由于数据只有4组，不对其进行拟合。
第一组
温度与冲击功数据关系如图8所示，从图可知
ETT=-25℃。
50
温度与脆性断面率数据关系如图9所示，从图可知
FATT=-25℃。
50
第二组
温度与冲击功数据关系如图10所示，从图可知
ETT=-25℃。
50
温度与脆性断面率数据关系如图11所示，从图可知
=-25℃。
FATT
50
综合两组数据，纯Fe的韧脆转变温度为-25℃。
3.T8钢
第一组
对冲击功数据的拟合如图12所示，其中拟合次数为2，2R为0.998。
图中没有明显的上下平台，故不能确定
ETT。
50
温度与脆性断面率数据关系如图13所示，从图可知在所测温度范围内为脆性断裂，无韧脆转变。
第二组
对冲击功数据的拟合如图14所示，其中拟合次数为2，2R 为0.987。
图中没有明显的上下平台，故不能确定50ETT 。
-60
60
10
20
30
40
温度与脆性断面率数据关系如图15所示，从图可知在所测温度范围内为脆性断裂，无韧脆转变。
综合两组数据，T8钢在所测温度范围内为脆性断裂，无韧脆转变。
六、分析与讨论
1.3种材料的韧脆转变温度和韧脆转变特性（如表3所示）
-60
60
8
16
24
由此可知，含碳量越高，韧脆转变温度越高，冷脆性越严重。
在适当的范围内，提高钢中的含碳量，可以使其强度得到强化，但同时提高了材料的切变屈服强度s τ而对f σ影响不明显，结果使/s f τσ提高，材料显示脆性。
2.脆性断裂、韧性断裂的特点
脆性断裂：①断裂之前没有明显的塑性变形。
②断裂过程吸收的能量很低，对过载及应力集中很敏感。
③往往是一种快速断裂。
脆性断口宏观特点：断口平齐而光亮，且与正应力垂直；断口呈人字或放射花样。
韧性断裂：①发生了明显的宏观塑性变形(不包括压缩失稳)。
②往往是延性断裂。
③断裂过程吸收的能量高，减缓过载及应力集中的影响
韧性断裂的断口一般能寻见纤维区和剪唇区。
断口尺度较大时还出现放射形及人字形山脊状花纹。
3. 材料韧脆转变的影响因素
影响材料韧脆转变的条件分别是：力学状态、温度以及应变速率。
除此以外，材料自身结构也是一个不容忽视的因素。
三向应力状态（如缺口附近的应力状态）以及低温是大多数使用中产生脆性的原因，然而由于这些影响在高速加载的条件下更为严重，因此本次实验中，影响材料韧脆性的因素主要有温度、应变速率和缺口。
随着温度的降低，bcc 结构的单晶Fe 的临界分切应力s τ与临界解离应力f σ的比值逐渐增大。
对于应力状态软性系数为α的某一应力状态，较低的变形温度导致/s f τσ升高，使α</s f τσ，导致弹性变形后直接脆性断裂。
在高载加速的条件下，由于比较高的应力水平，在使多个位错源同时开动时位错密度大幅度提高，致使金属材料中塑性变形难以充分进行，导致塑性变形的不均匀下，限制了塑性变形的发展。
缺口处的横截面积小，属于危险截面。
当加载时，缺口附近的应力状态会显著比其他位置高，产生应力集中。
参考文献
[1] GB/T 229-1994 金属夏比缺口冲击试验方法，2002
[2] 杨王玥，强文江等编。
材料力学行为北京：化学工业出版社，2009。