夏比冲击试验
金属材料夏比摆锤冲击试验方法
中国钢研科技集团公司
试验报告
• 冲击试验报告应包括如下必要的内容：
所采用的试验方法标准号，试样相关资料（例如钢种、 炉号等）、缺口类型（缺口深度）、试样尺寸、试验温 度、吸收能量（KV2,KV8,KU2,KU8）、试验日期等； 有时还需增加下列内容：如试样的取向、试验机的标 称能量、侧膨胀值LE、断口形貌与剪切断面率、吸收能 量—温度曲线、转变温度及判定标准以及没有完全断裂 的试样数等。
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夏比摆锤冲击试验原理
• 如不考虑空气阻力及摩擦力等能量损失,则冲断 试样的吸收功为: • K=F×L(cos β -cos α)
式中F-摆锤的重力,N; L-摆长(摆轴至锤重心之间的距离),m; α-冲击前摆锤扬起的最大角度,rad; β-冲击后摆锤扬起的最大角度, rad.
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为了消除试样与砧座间的明显间隙,防止断样与支座相互作 用,可用自动对中夹钳,将试样从控温介质中移至并紧贴试验机 砧座放置,并使锤刃沿缺口对称面打击试样缺口的背面,试样缺 口对称面偏离两砧座间的中点应不大于0.5mm.(如图所示) 当使用小尺寸试样进行低能量的冲击试验时,因为摆锤要吸 收额外能量,因此应在支座上放置适当厚度的垫片以垫高试样, 使试样打击中心的高度为5mm(相当于宽度10mm标准试样打 击中心的高度.)小尺寸试样进行高能量冲击试验,其影响很小, 可不加垫片.
名称 长度 高度
序号 l h
宽度w 标准试样 w 小试样 小试样 小试样 w w
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冲击试样的尺寸与偏差(续)
序号 公称尺寸 机加工公差 公称尺寸 机加工公差 (V型缺口) (V型缺口) (U型缺口) (U型缺口) 1 2 3 4 45º 8mm 0.25mm 27.5mm 90º 90º ± 2º ±0.075mm ±0.025mm ±0.42mm ± 2º ± 2º — 8mm 5mm 1mm 27.5mm 90º 90º — ±0.09mm ±0.09mm ±0.07mm ±0.42mm ± 2º ± 2º
金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍
二、GB/T229-2007解读
冷却介质温度在规定温度±1℃内，液体介质保温时间至少为 5min，气体介质至少为20min。 液体介质中利用网栅存放试样，网栅至少高于容器底部25mm，液 体浸过试样的高度至少为25mm，试样据容器侧壁至少10mm，连 续均匀搅拌介质使温度均匀。 气体介质应注意试样据低温装置内表面及试样间保持足够的距离。 高温冲击试验： 低于200℃时在规定温度±2℃内保温至少10min； 低于200℃时在规定温度±5℃内保温至少20min；
二、GB/T229-2007解读
四、符号
二、GB/T229-2007解读
五、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。 由于大多数材料的冲击值随温度变化，因此试验应在规定温 度下进行。
• 高温冲击试验 • 低温冲击试验 • 室温冲击试验
试验报告 必要内容 • • • • • • • 可选内容
标准编号； • 试样相关资料； • 缺口类型； • 试样尺寸； • 试验温度； • 吸收能量类型KV2，KU8等； • 影响试验的异常情况。
试样取向 试验机标称能量 纤维面积 侧膨胀值 转变温度 未完全断裂试样数
二、GB/T229-2007解读
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。
夏比摆锤冲击试验方法
夏比摆锤冲击试验方法
夏比摆锤冲击试验方法，简称夏比试验方法，是指一种通过锤头下落时产生的冲击力来测试样品的材料性能的试验方法。
该方法主要用于评估材料在高速冲击下的性能，如冲击强度、冲击韧性、断裂模式等。
夏比试验方法由法国工程师夏比在20世纪60年代发明，是目前国际上广泛应用的一种材料性能测试方法。
其主要原理是：利用重量不同的锤头作用于材料表面，测量不同高度、不同质量锤头下落时材料产生的冲击力，从而评价材料的冲击性能。
夏比试验方法的具体步骤如下：
1. 试样制备：先根据标准要求制备符合规格的试样。
通常采用标准尺寸的矩形试样，宽度为10mm，长度为60mm。
2. 夏比摆锤装置设置：把夏比摆锤装置放在水平台面上，装置中心垂直于地面，保证试验时摆锤支架处于稳定的状态。
3. 夏比锤头选择：选择不同质量的夏比锤头，分别为0.5kg, 1.0kg, 1.25kg, 1.5kg, 2.0kg等等。
4. 夏比试验操作：将试样放置在夏比摆锤装置的中央支架上，按下按钮使夏比摆锤释放，时间记录装置开始计时。
当摆锤到达最高位置后，开始自由落下，落到试样时会对其产生冲击力，此时力值被测量和记下。
5. 数据记录和分析：根据测量得到的数据，绘制出落锤高度与冲击力关系的夏比曲线，从而计算出材料的冲击强度、韧性指数等性能参数。
夏比试验方法具有操作简单、成本低，试验结果可靠等优势，适用于各种材料的冲击性能评估，如塑料、金属、复合材料等。
在新材料的开发和材料性能评价领域有着广泛的应用前景。
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。
启裂抗力 夏比冲击试验
启裂抗力夏比冲击试验1. 引言启裂抗力是指材料在受到外力冲击时的抵抗能力。
夏比冲击试验是一种常用的测试方法，用于评估材料的启裂抗力。
本文将介绍夏比冲击试验的原理、步骤以及其在材料研究和工程应用中的重要性。
2. 夏比冲击试验原理夏比冲击试验是通过将一定质量和速度的锤头自由落下，撞击样品表面，然后测量样品上产生的裂纹长度或者破坏面积来评估材料的启裂抗力。
该试验基于夏比公式，即：E=m⋅g⋅ℎA⋅d其中，E为夏比指数，m为锤头质量，g为重力加速度，ℎ为锤头自由落下高度，A 为样品断面积，d为样品上产生裂纹的长度或者破坏面积。
3. 夏比冲击试验步骤3.1 实验准备•准备好需要测试的材料样品。
•根据试验要求，选择合适的锤头质量和自由落下高度。
•准备好测量裂纹长度或者破坏面积的设备。
3.2 进行试验1.将样品固定在测试台上，保证样品表面平整且与锤头垂直。
2.调整锤头质量和自由落下高度到合适的数值。
3.记录锤头质量、自由落下高度以及样品断面积等实验参数。
4.让锤头自由落下撞击样品表面，产生裂纹或者破坏。
5.快速测量裂纹长度或者破坏面积。
3.3 数据处理与分析1.根据实验记录计算夏比指数E。
2.将得到的数据与其他样品或不同条件下的数据进行比较分析。
4. 夏比冲击试验在材料研究中的应用夏比冲击试验是评估材料启裂抗力的重要方法，在材料研究中有广泛应用。
首先，夏比冲击试验可以用于材料筛选。
通过对不同材料进行夏比冲击试验，可以评估材料在受冲击载荷下的启裂抗力，从而选择最适合特定工程应用的材料。
其次，夏比冲击试验可以用于材料性能研究。
通过改变材料的组成、结构或者处理方式等因素，可以对不同样品进行夏比冲击试验，并比较分析得到的数据，从而研究这些因素对材料启裂抗力的影响。
此外，夏比冲击试验还可以用于质量控制和产品检测。
通过对生产过程中得到的样品进行夏比冲击试验，可以评估产品的质量，并及时发现可能存在的问题。
5. 夏比冲击试验在工程应用中的重要性夏比冲击试验在工程应用中具有重要意义。
启裂抗力 夏比冲击试验
启裂抗力夏比冲击试验夏比冲击试验是一种常用的测试方法，用于评估材料的抗冲击性能。
它是由美国材料工程师夏比（Charpy）于20世纪初提出的，被广泛应用于工程材料的研究和设计中。
本文将为您介绍夏比冲击试验的原理、步骤、结果分析及其在工程领域中的指导意义。
夏比冲击试验的原理基于能量守恒定律。
在试验中，一根标准尺寸的试样被固定在冲击机上，然后一铁锤以一定能量从一定高度自由下落，击中试样。
试样在冲击力的作用下发生断裂，断裂前后锤头的能量差即为试样吸收的冲击能量。
通过测量试样断裂前后锤头的摆动幅度和位置，可计算出试样的冲击强度或冲击韧性。
夏比冲击试验的步骤分为准备工作、试验操作和数据分析三个阶段。
首先，我们需要准备好试样，并按照一定的尺寸要求进行加工和标记。
然后，将试样放置在冲击机的支撑台上，确保试样完全固定。
接下来，调整冲击机的冲击能量和锤头高度，根据实际需求选择合适的试验条件。
一切准备就绪后，通过按下按钮或操作控制台，让铁锤自由下落，实施试验。
试验完成后，需要对试样进行观察和分析。
首先，检查试样断裂面的形态和特征，可以评估其断裂形式和断裂特性。
例如，是否出现脆性断裂或塑性断裂等。
其次，我们需要测量试样断裂前后锤头的摆动幅度和位置，从而计算出试样的冲击韧性。
最后，根据试验数据和观察结果，进行结果分析和比较，得出各种材料在冲击韧性方面的性能指标。
夏比冲击试验在工程领域中具有重要的指导意义。
首先，它可以评估材料在受冲击载荷下的断裂行为和性能表现，为材料的选用和设计提供重要参考。
例如，在航空航天、汽车工业、建筑业等领域中，对材料的冲击韧性要求较高，通过夏比冲击试验可以筛选出合适的材料。
其次，夏比冲击试验可以用于材料的质量控制，验证生产过程中的材料品质和加工工艺。
最后，通过夏比冲击试验的数据比较和分析，可以为材料研究提供基础数据和理论依据。
综上所述，夏比冲击试验是一项重要的材料测试方法，在评估材料的抗冲击性能方面具有广泛应用。
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
金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
金属材料夏比摆锤冲击试验方法夏比摆锤冲击试验方法是一种常用的金属材料力学性能测试方法之一。
该方法通过对金属材料在冲击载荷下的响应进行测试，以评估其抗冲击性能和韧性。
以下将详细介绍夏比摆锤冲击试验方法的原理、操作步骤和结果分析。
一、原理夏比摆锤冲击试验方法是基于能量守恒定律和动量守恒定律的原理进行设计的。
夏比摆锤试验装置由一个具有一定质量的摆锤和一个固定的试样支架组成。
试样支架上固定有待测金属材料的试样，摆锤则被释放从一定高度自由落下，击中试样并产生冲击载荷。
试样在冲击载荷下发生变形和破坏，同时摆锤的能量也发生一定程度的损失。
二、操作步骤1. 选择合适的试样尺寸和准备试样。
根据所需测试的金属材料以及试验要求，确定试样的尺寸和形状，并进行必要的加工和制备。
2. 将试样固定在试样支架上。
确保试样在固定时不发生位移或松动。
3. 将摆锤提升到一定高度，调整好试样支架的位置。
4. 释放摆锤，使其自由落下并击中试样。
确保摆锤的自由落下轨迹垂直于试样表面，避免产生偏斜或偏离。
5. 观察和记录试样在冲击载荷下的变形和破坏情况。
可以使用高速摄像机等设备对试验过程进行记录，以便后续的分析和评估。
6. 重复进行多次试验，以获取更加准确和可靠的结果。
三、结果分析根据试验过程中观察到的试样变形和破坏情况，可以对金属材料的冲击性能和韧性进行评估。
常见的评估指标包括冲击强度、断裂能量和断口形貌等。
通过对不同金属材料进行夏比摆锤试验，并比较其试验结果，可以判断金属材料在冲击载荷下的抗冲击能力和韧性水平。
需要注意的是，在进行夏比摆锤试验时，应注意以下几点：1. 选择合适的试样尺寸和形状，以确保试样能够代表实际应用中的受力情况。
2. 控制摆锤的释放高度和试验条件，以确保试验的可重复性和可比性。
3. 注意试样的安全性，避免在试验过程中发生意外事故。
4. 结合试验结果和金属材料的实际应用情况，进行合理的分析和评估。
夏比摆锤冲击试验方法是一种常用的金属材料力学性能测试方法，通过对金属材料在冲击载荷下的响应进行测试，能够评估其抗冲击性能和韧性。
金属材料夏比摆锤冲击试验方法
将摆锤释放：使其以设定的初速度撞击 试样
记录冲击过程中的能量损失率或吸收能 量
重复以上步骤：对多个试样进行冲击试 验，以获得更准确的结果
通过对试验结果进行分析，可以评估金属材料的冲击韧性。常用的评价指标包括
吸收能量：通过测量摆锤撞击试样前后 的能量损失来计算吸收能量。该值越大 ，材料的冲击韧性越好
尺寸：试样的尺寸应符合标准规定，通 常为标准尺寸或根据需要定制
形状：试样的形状应为简单的几何形状 ，如矩形、圆形等
表面质量：试样的表面应平整、光滑， 无划痕、裂纹等缺陷
热处理状态：试样应处于标准热处理状 态，以保证其力学性能稳定
在进行夏比摆锤冲击试验时，应按照以下步骤进行操作
将试样固定在支撑座上：确保试样稳定 不滑动
1 引言 3 试验设备 5 试验操作
2 试验原理 4 试样制备 6 结果分析
1
2
3
4
金属材料是现代工 业、交通、建筑和 国防等领域的重要
基础材料
在各种金属材料中， 冲击韧性是一个重 要的力学性能指标
夏比摆锤冲击试验 是测量金属材料冲 击韧性的常用方法
之一
该试验方法具有操 作简便、测量准确、 重复性好等优点， 广泛应用于金属材 料的性能检测和质
延伸率：通过测量试样在冲击过程中的 变形量来计算延伸率。该值越大，材料 的塑性变形能力越强
断口形貌：通过观察试样断口的形貌特 征来分析断裂机制。不同材料的断口形 貌可能具有不同的特征
01
通过对以上指标的 综合分析，可以对 金属材料的冲击韧
性进行全面评估
02
同时，还可以结合其他力学性 能指标(如抗拉强度、屈服强 度等)进行综合评价，为金属 材料的应用提供更全面的依据
夏比冲击试验报告
夏比冲击试验报告夏比冲击试验报告一、实验目的1. 掌握冲击试验机的结构及工作原理2. 掌握测定试样冲击性能的方法二p实验内容测定低碳钢和铸铁两种材料的冲击韧度，观察破坏情况，并进行比较。
三p实验设备3. 冲击试验机4. 游标卡尺图1-1冲击试验机结构图四p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p尺寸精度以及表面粗糙度。
试样缺口底部应光滑p无与缺口轴线平行的明显划痕。
图1-2 冲击试样五p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AK:AK=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p实验步骤1. 测量试样的几何尺寸及缺口处的横截面尺寸。
2. 根据估计材料冲击韧性来选择试验机的摆锤和表盘。
3. 安装试样。
如图1－4所示。
图1-4冲击试验示意图4. 进行试验。
将摆锤举起到高度为H处并锁住，然后释放摆锤，冲断试样后，待摆锤扬起到最大高度，再回落时，立即刹车，使摆锤停住。
5. 记录表盘上所示的冲击功AKU值.取下试样，观察断口。
试验完毕，将试验机复原。
6. 冲击试验要特别注意人身的安全。
七p实验结果处理1.计算冲击韧性值αKU.AKUαKU =S02 (J/cm) (1-4)式中,AKU为U型缺口试样的冲击吸收功(J); S0为试样缺口处断面面积(cm2)。
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
第六章 金属夏比冲击试验
第六章金属夏比冲击试验工程中，还有许多机件是快速加载即冲击载荷及低温条件下工作的，如：汽车在凸凹不平的道路上行驶；飞机的起飞和降落；材料的压力加工等；其性能将与常温、静载的不同。
金属材料在使用过程中除要求足够强度和塑性外，还要求有足够的韧性。
一.韧性的定义：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。
二.韧性的分类：分为静力韧性、冲击韧性和断裂韧性。
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）的试验方法。
缺口冲击载荷使塑性变形得不到充分发展，更灵敏地反映材料的变脆倾向。
降低温度（脆断趋势）三.夏比冲击试验的优缺点：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件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。
四.夏比冲击试验的主要用途：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。
金属夏比冲击试验方法
金属夏比冲击试验方法金属夏比冲击试验方法是一种测试金属材料韧性和抗冲击性能的方法。
夏比冲击试验是通过在被试样上施加冲击载荷，然后观察其破坏形态和性能指标来评估其抗冲击性能。
下面将详细介绍金属夏比冲击试验的方法。
首先，进行金属夏比冲击试验需要准备一块具有一定尺寸的金属试样。
该试样通常采用标准化的形状和尺寸，以满足试验要求。
通常情况下，试样的尺寸为10mm x 10mm x 55mm，即长宽比为1:1，长度为55mm。
在试样准备完成后，需要将试样固定在夏比冲击试验装置上。
夏比冲击试验装置通常由一根垂直的冲击杆和一个底座组成。
将试样的一端固定在底座上，另一端与冲击杆接触。
接下来，为了施加冲击载荷，需要将冲击杆自由落体地撞击试样。
冲击杆的质量和高度需要根据试样的材料特性和试验要求进行合理选择。
常用的冲击杆质量为1kg或2kg，高度为200mm或150mm。
在进行冲击试验之前，需要测量试样的初始长度。
可以使用卡尺或光学测量仪等精确测量工具进行测量。
将测量结果作为试样的初始长度。
然后，开始进行夏比冲击试验。
通过释放冲击杆，使其自由落体撞击试样的另一端。
试样在冲击力的作用下会发生塑性变形和可能的破坏。
试验完成后，需要测量试样的最终长度。
同样可以使用卡尺或光学测量仪等工具进行测量。
将测量结果作为试样的最终长度。
根据试样的初始长度和最终长度，可以计算出试样的夏比冲击韧性指标。
夏比冲击韧性指标是通过公式夏比韧性=冲击能量/试样横截面面积来计算的。
冲击能量可以根据冲击杆的质量和高度计算，试样横截面面积可以根据试样的尺寸计算。
除了评估试样的夏比韧性指标外，还需要观察试样在冲击过程中的破坏形态。
常见的破坏形态有断口形貌、拉裂等。
通过观察破坏形态，可以进一步分析金属材料的抗冲击性能。
综上所述，金属夏比冲击试验方法是一种评估金属材料抗冲击性能的方法。
它通过施加冲击载荷并观察试样的破坏形态和性能指标来评估金属材料的韧性和抗冲击性能。
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，其试验标准是由GB3808、GB8170和JJG 145组成。
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。
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。
金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
金属材料夏比摆锤冲击试验方法夏比摆锤冲击试验方法是一种常用的金属材料力学性能测试方法，广泛应用于材料科学与工程领域。
本文将详细介绍夏比摆锤冲击试验方法的原理、设备和试验步骤。
一、夏比摆锤冲击试验方法的原理夏比摆锤冲击试验方法是通过用摆锤撞击试样，测定试样在冲击载荷作用下的断裂特性和韧性。
其原理基于能量守恒定律，即摆锤的势能转化为试样的变形能和破坏能。
二、夏比摆锤冲击试验方法的设备夏比摆锤冲击试验所需的主要设备包括夏比摆锤冲击试验机、试样夹具和测量系统。
夏比摆锤冲击试验机由摆锤、支撑杆和基座组成，能够提供一定的冲击能量和冲击速度。
三、夏比摆锤冲击试验方法的步骤1. 样品制备：根据试验要求，制备符合规格要求的金属样品。
2. 样品夹持：将试样夹在试样夹具上，确保试样夹持牢固且不会滑动。
3. 调整试验参数：根据试验要求，设置合适的摆锤质量、摆锤高度和摆锤释放角度等试验参数。
4. 试验操作：将摆锤提升到一定高度，然后释放摆锤使其撞击试样。
试验过程中要保持稳定和准确的操作。
5. 记录测试数据：使用测量系统记录试样断裂的能量吸收能力和断裂模式等数据。
6. 数据分析：根据测试数据进行数据分析，得出试样的冲击韧性和断裂特性等结果。
夏比摆锤冲击试验方法的优点在于简单易行、试验过程可控制，能够提供关于金属材料在冲击载荷下的力学性能信息。
它可以用来评估材料的韧性、耐冲击性和断裂特性等，为材料的选择和设计提供重要依据。
然而，夏比摆锤冲击试验方法也存在一些限制和注意事项。
首先，试样的准备和夹持对试验结果有着重要影响，因此需要严格控制试样的制备和夹持过程。
其次，试验结果受到试验参数的影响，因此需要根据具体要求选择合适的试验参数。
此外，夏比摆锤冲击试验方法仅能提供样品在冲击载荷下的力学性能信息，不能完全代表材料的整体性能。
夏比摆锤冲击试验方法是一种简便有效的金属材料力学性能测试方法。
通过准确控制试验参数和精确记录测试数据，可以得到金属材料在冲击载荷下的韧性、断裂特性等重要信息，为材料的选择和设计提供依据。
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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/T229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》。