三种高低温摆锤冲击实验方法的比较说明
三种高低温摆锤冲击实验方法的比较说明
三种高低温摆锤冲击实验方法的比较说明关于(高温)低温摆锤冲击实验方法,现世界上主要有三种方式。
1、目前世界上绝大多数用户的实验室所选用的传统方式:预先将样品在另一个(高)低温恒温箱中冷冻(加热)至所需温度,然后迅速取出后放置于夹具上快速冲击。
误差取决于环境温度的散热及取出样品至冲击结束的时间。
2、专用冲击低温箱方式:将样品试验台(包括样品)一块儿冷冻(通常不能加热做高温试验),达到所需温度并且稳定后再打开低温箱开始冲击实验。
误差取决于低温箱温度准确性、稳定性,样品及夹具稳定时间的长短以及打开低温箱后至冲击结束所需时间。
3、整体冷冻方式:将整个冲击仪密封在一个小型低温恒温室内或整个操作间低温恒温。
由于小型恒温室价格昂贵,工作人员在低温环境中工作不便,此种方式很少使用。
由于环境温度对冲击仪有较大影响,该方式不能做高温试验及很低的低温实验。
误差取决于恒温室温度的稳定性、准确性以及仪器对环境温度变化的影响。
意大利ATS公司设计经理Mr. Segrio Martiotti(原CEAST公司的主设计师)是一位在该方面的资深专家。
中国很多用户的RESIL25摆锤冲击仪都是他设计的,销售了十几年。
经向Mr. Martiotti询问,他提出:设计一个摆锤低温箱是非常容易的,但ATS经过试验考察后,不采用该方案,原因是:1、低温箱的温度稳定度及准确度在±1-2℃左右(摆锤冷冻箱设定与实际稳定温度差值为±2℃,需长时间稳定);而在低温状态下,0.1℃的温度误差即产生很大的冲击误差(根据不同材料的变化,测试值也不同。
),其影响远远大于冲击仪自身的误差。
2、98年才开始设计生产的低温箱工艺材料等均不完全成熟,世界上生产类似摆锤低温箱的也很少。
而目前世界上用旁边放低温柜,用迅速夹持冲击方法的占绝大多数。
传统低温柜,世界上有近千家厂家,几百万台生产量。
材料、工艺、性能均有保障。
在低温冷冻箱基础上,为设备专门进行改动,使取样更方便和快速,温度精度0.1℃,稳定性0.2℃。
实验二 金属材料系列冲击试验与低温脆性
金属材料系列冲击试验与低温脆性姓名:班级:日期:指导老师:一、试验内容与目的:试验测定3种不同金属材料的冲击吸收功随温度变化,比较分析低温脆性特点二实验原理:本次试验采用国标编号为GB/T 229-1994。
用规定高度的摆锤对一系列处于不同温度的简支梁状态的缺口试样进行一次性打击,测量各试样折断时的冲击吸收功。
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 )。
所谓脆性断裂是一种快速的断裂,断裂过程吸收能量很低,断裂前及伴随着断裂过程都缺乏明显的塑性变形。
包括铁素体钢在内的中、低强度体心立方金属以及合金,密排六方的锌、铍及其合金的冲击功A k 值随温度的下降而有显著降低的过程,也就是说,在一个有限的温度范围内,受到冲击载荷作用发生断裂时吸收的能量会发生很大的变化。
这种现象称为材料的韧脆转变。
改变试验温度,进行一系列冲击试验以确定材料从人性过渡到脆性的温度范围,称为“系列冲击试验”。
韧脆转变温度就是A k -T 曲线上A k 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 )。
脆性断裂百分数的测量:在显微镜下观察断裂试样的断裂面,脆性断裂部分一般是白亮的梯形,通过测量计算可得出梯形的面积,按下式计算出脆性断裂百分数:%100%η=⨯脆性区面积脆性断裂百分数端口横截面积三、实验要求:(1)阅读相关的国家标准(GB229),做好试验预习工作。
(2)按照国标文件中的试验报告内容要求编写试验报告。
(3)试验报告中,另外要包含下面两项内容的分析讨论:第一,关于金属冷脆性的材料方面影响因素;第二,冲击试验中致脆的因素。
摆锤冲击试验 方法
摆锤冲击试验方法摆锤冲击试验是一种常用的力学试验方法,用于测试材料、结构或产品的冲击性能。
该试验方法通常包括以下步骤和仪器:1. 试样准备:根据具体要求,制备符合标准尺寸的试样。
试样可以是材料块、构件或产品,其尺寸和几何形状需要符合规范要求。
2. 试验设备:摆锤冲击试验需要一台冲击试验机,通常是一种具有摆动臂的设备,其上安装有测量和记录冲击力和冲击能量的传感器。
一般还需要一个支撑台或夹具,用于固定试样以及接收冲击力。
3. 实施试验:将试样固定在支撑台或夹具上,并将摆锤调整到适当的位置。
接下来,通过操作控制台或计算机软件,控制摆锤的运动轨迹和冲击能量,然后进行试验。
通常,试验开始时,摆锤放置在起始位置,然后释放并摆动到试样上方并施加冲击。
4. 数据记录:试验过程中,冲击力和冲击能量的传感器会实时记录和测量冲击的数据。
这些数据可以用来计算试样的应力—应变曲线、最大冲击力、冲击能量、失效模式等。
摆锤冲击试验的具体参数和步骤可以根据不同的规范、标准或试验要求进行调整。
试验的数据和结果可以用于评估材料的冲击性能,以及产品或结构的耐冲击能力。
摆锤冲击试验可以模拟真实的冲击情况,对材料和产品的质量和性能做出全面评估。
通过对各种试样的冲击试验,可以确定材料的断裂强度、韧性、耐磨性等性能指标,并评估其适用范围和使用寿命。
在进行摆锤冲击试验时,需要注意以下几点:1. 安全:摆锤冲击试验涉及到高速运动的物体和冲击力量,因此必须确保实施试验的设备和环境安全,以防止意外事故的发生。
2. 设备维护:定期对冲击试验机进行检查和维护,以确保其正常运行和数据的准确性。
3. 校准:在开始试验之前,应校准冲击力和冲击能量的传感器,以确保其准确度。
这可以通过使用标准参考物体进行校准来实现。
4. 试样选择:根据试验的目的和要求,选择适当的试样材料和尺寸。
试样的制备应符合标准要求,并考虑试样的真实使用条件。
总结起来,摆锤冲击试验是一种常用的测试方法,可用于评估材料、产品和结构的冲击性能。
聚合物冲击性能测试聚合物材料冲击强度思考题
聚合物冲击性能测试聚合物材料冲击强度思考题实验11 聚合物震动性能测试一、实验目的1.测定聚合物的冲击强度,了解其对制品所用的重要性;2.熟悉聚合物的冲击性能测试报告的原理,掌握摆锤式冲击试验机操作方法;3.掌握实验结果处理方法,了解测试特定条件对测定结果的了解影响。
二、实验原理冲击性能实验是在冲击负荷的作用下测定材料的冲击强度。
在实验中,对聚合物试样施加一次冲击负荷而使试样破坏,记录下试样破坏时或过程中试样单位截面积所吸收的能量,即得到冲击强度。
由于聚合物的制备方法和本身结构中的不同,它们的冲击速率反应时间也各不相同。
在工程应用上,冲击强度是一项重要的性能指标,通过抗冲击试验,可以评价抗击聚合物在高速冲击状态下抵抗冲击的能力或判断聚合物的脆性和韧性程度。
冲击试验的工具很多,根据实验温度可分为常温冲击、低温冲击和高温冲击三种,依据化学分析的受力状态,可分为摆锤式弯曲冲击(包括简支梁冲击GB1043和悬臂梁冲击GB1843)、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击;依据采用的能量和冲击次数,可分为非常大能量的一次冲击(简称一次冲击试验或落锤冲击实验GB11548)和小能量的多次冲击实验(简称多次压迫实验)。
不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法,由于各种试验方法中应力试样受力形式和冲击物的几何形状不一样,灵敏度不同的试验方法所测得的冲击强度结果不能相互比较。
摆锤式弯曲冲击实验方法由于简单易行,在控制产品质量和比较制品韧性时是一种经常使用的测试方法。
这里介绍摆锤式下垂冲击(赖草冲击和悬臂梁冲击)试验机的其他工作原理,如图11-1所示。
时候实验时摆锤上挂在机架的扬臂上,摆锤杆的中心线与通过摆锤杆轴中心的铅垂线成一角度为α的扬角,此时摆锤具有一定的位能;然后让摆锤自由落下,在它挑到最低点的瞬间其位能增量转变为动能;随着试样断裂成两其余部分,消耗了摆锤的冲β为其升角。
击能并而令其大大减速;摆锤的剩余能量使摆锤继续升高至一定高度,如以W表示摆锤的重量,l为摆锤杆的长度,则摆锤的初始功A0为:A0=Wl(1−cosα) (11-1)若考虑冲断试样时克服的空气阻力和试样断裂而飞出时所消耗的功,根据能量洛仑兹,可用式(11-2)表示:A0=Wl(1+cosβ)+A+Aa+Aβ+12mv (11-2) 2通常,式(11-2)后三项都很小,则可简单地把试样碎裂时所消耗的功表示消耗为:A0=Wl(cosβ−cosα) (11-3)式中除β角外均为已知数,因此,根据摆锤冲断试样后的升角β的数值即可从读数盘直接读取冲断试样时所消耗功的数值。
摆锤冲击试验原理
摆锤冲击试验原理摆锤冲击试验是一种常用的材料力学性能测试方法,通过对材料进行冲击试验,可以评估材料的韧性和抗冲击能力。
本文将介绍摆锤冲击试验的原理及其在材料研究中的应用。
摆锤冲击试验是一种动态加载试验方法,其原理是利用摆锤的动能对试样进行冲击。
在试验中,摆锤被提升到一定高度,然后释放,摆锤在重力作用下下落,最终击中试样。
试样受到冲击后,会发生变形或破裂,通过对试样的变形情况进行观察和测量,可以评估材料的抗冲击性能。
摆锤冲击试验通常包括冲击能量、冲击速度和试样几个重要参数。
冲击能量是指摆锤释放时具有的动能,它取决于摆锤的质量和下落高度。
冲击速度是指摆锤击中试样时的速度,它与摆锤的下落高度和试样的形变特征有关。
试样的几何形状和材料特性也会对冲击试验结果产生影响。
摆锤冲击试验在材料研究中具有重要的应用价值。
首先,它可以用来评估材料的韧性。
在冲击试验中,试样受到冲击后会发生塑性变形或破裂,通过观察试样的变形情况,可以了解材料的韧性水平。
其次,摆锤冲击试验可以用来比较不同材料的抗冲击能力。
通过对不同材料进行冲击试验,可以评估它们在受到外部冲击时的表现差异,为材料选择和设计提供参考依据。
此外,摆锤冲击试验还可以用来研究材料的断裂机制和变形行为,为材料的改进和优化提供理论支持。
在进行摆锤冲击试验时,需要注意以下几点。
首先,试验过程中要确保试样的几何尺寸和质量符合标准要求,以保证试验结果的可靠性和可比性。
其次,要严格控制试验条件,包括摆锤的下落高度、试样的固定方式和冲击试验环境等,以减小试验误差。
最后,要对试验数据进行准确的记录和分析,以得出科学可靠的结论。
总之,摆锤冲击试验是一种重要的材料力学性能测试方法,它可以评估材料的韧性和抗冲击能力,为材料研究和应用提供重要参考。
在进行摆锤冲击试验时,需要严格控制试验条件,确保试验结果的可靠性和可比性。
摆锤冲击试验在材料研究中具有广泛的应用前景,将为材料的改进和优化提供重要支持。
冲击性能试验 文档全文免费预览
冲击性能试验是在冲击负荷作用下测定材料 的冲击强度 。 用来衡量高分子材料在经受高速冲击状态下 的韧性或对断裂的抵抗能力 , 因此冲击强度 也称冲击韧性。
✱ 一般的冲击试验可分为以下三种:
✱ 摆锤式冲击试验(包括简支梁冲击和悬臂 梁冲击);
✱ 落球式冲击试验; ✱ 高速拉伸冲击试验。
一、摆锤式冲击试验
• 经过一次冲击使试样分成两段或几段。 • (5) 部分破坏
• 一种不完全破坏 , 即无缺口试样或缺口试样的 横断面至少断开90%。
• (6) 无破坏
• 一种不完全破坏 , 即无缺口试样或缺口试样的 横断面断开部分小于90%。
(六) 试样
✱ 塑料简支梁和悬臂梁冲击试验的试样为矩 形截面的长条形 ,分无缺口试样和缺口试 样 ,有3种不同的缺口类型和4种不同的尺 寸类型。
✱ ( 一 )测试原理 ✱ 两种方法都是将试样放在冲击机上规定位
置 , 简支梁冲击试验是摆锤打击简支梁试 样的中央; 悬臂梁则是用摆锤打击有缺口 的悬臂梁的自由端。 ✱ 试验断裂时单位面积或单位宽度所消耗的 冲击功即为缺口试样冲击强度 无缺口试样在冲击负荷作用下 , 破坏时所吸收的冲击
(七)影响因素
✱ (1)冲击过程的能量消耗; ✱ (2)温度和湿度; ✱ (3)试样尺寸; ✱ (4)冲击速度。
二、 落锤式冲击试验
况的一种测定冲击强疫的方法
三、其他冲击试验方法
✱ 1高速拉伸冲击试验 ✱ 2仪器化冲击试验
✱ 3跌落冲击试验(坠落冲击试验)
END
能量与试样的原始横截面积之比 , 以J/ ㎡表示。
(2)缺口试样冲击强度 缺口试样在冲击负荷作用下 , 破坏时吸收的冲击能量
与试 样缺口处的原始横截面积之比 , 以J/ ㎡表示。
摆锤冲击试验 方法
摆锤冲击试验方法
摆锤冲击试验是一种用于评估材料韧性、断裂韧度和抗冲击性能的测试方法。
下面是该测试方法的详细步骤:
1. 准备测试样品:根据标准规范,制备符合要求的试样,如标准试棒或板材。
2. 定量测量和记录测试样品的宽度、厚度和长度等参数。
3. 将测试样品固定在钢质底板上,确保样品的表面平整、水平和垂直。
4. 根据测试要求,选定适当的摆锤重量和落下高度。
5. 将摆锤放到固定高度处,使其与测试样品末端等高。
6. 释放摆锤,让其自由落下,撞击样品。
7. 记录样品在撞击后的破坏形态,包括断口类型、裂纹分布和形态。
8. 根据测试要求,测量样品在撞击过程中所受到的力和能量。
9. 根据测试要求,计算样品的韧性、断裂韧度和抗冲击性能等指标。
10. 对数据进行统计和分析,评估样品的性能和可靠性。
需要注意的是,摆锤冲击试验需要在实验室的安全条件下进行,以避免任何意外情况的发生。
在测试过程中要严格按照标准规范操作,以确保测试结果的准确性和可重复性。
摆锤冲击性能测试解析
规格设置
设置
样条放置
数据记录
注意事项
试验前机器一定要处于水平状态 试验前各紧固螺丝要锁紧 摆锤悬挂时的角度一点要处于149.5到151
度之间 非测勿扰
试验设备
摆锤
打击跨距
40
60 62
70
试样定位器
阿式钳口
12.7x12.7 12.7x6.4
12.7x4
12.7x3.2
试验材料
本试验采用聚丙烯树脂为原料注塑成测试 样条
长度:80±2 宽度:10±0.5 厚度:4±0.2
试验过程
简支梁冲击
记录
悬臂梁冲击
冲击试验:按试验条件分类
试验温度
常温冲击、低温冲击和高温冲击
受力状态
弯曲冲击、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击
采用的能量和冲击次数
大能量的一次冲击和小能量的多次冲击
不同材料或不同用途可选择不同的冲击试 验方法
试验原理——摆锤式冲击试验
(一)测试原理——简支梁冲击
简支梁冲击试验是摆锤打击简支梁试样的中 央试样受到冲击而断裂,试样断裂时单位面积或 单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度。
缺口 缺口方向
刀口方向
(二)测试原理 ——悬臂梁冲击试验
悬臂梁冲击试验是用摆锤打击有缺口 的悬臂梁的自由端试样受到冲击而断裂, 试样断裂时单位面积或单位宽度所消耗的 冲击功即为冲击强度。
刀口方向
缺口 缺口方向
冲击能量测定
试验所测能量 产生裂缝所需的能量 裂缝扩展到整个试样 所需的能量 材料发生就永久变形 的能量 断裂的试样碎片抛出 去的能量
冲击性能测试
试验介绍 试验原理 试验设备 试验材料 试验过程 试验结果 注意事项
摆锤冲击试验
金属材料-摆锤冲击试验第一部分:测试方法1 使用范畴ISO 148规定了摆锤冲击试验(V形或U形槽)的测试方法,即测试金属材料在冲击试验中能量的吸收能力。
冲击试验的使用设备参见标准ISO 14556。
2 相关标准如下标准是必须参阅的,请使用最新版本,若无新版,请使用最新进行修正的版本。
ISO148-2:1998,金属材料-摆锤冲击试验-第二部分:测试设备的验证ISO 286-1,ISO体系的适用条件-第一部分:基准公差及偏差3 条件和定义3.1 能量3.1.1 实际起始潜能潜能:K p-为检验值[见ISO 148-2:1998 中的3.2.2]3.1.2 吸收能量吸收能量K-为检测设备的读数注:V或U表示凹槽的几何形状,即KV,KU。
数字2或8表示摆锤半径,如KV2。
3.2 试样尺寸试样尺寸见图1。
3.2.1高度高度h-凹槽部位开槽面与对面的距离。
3.2.2宽度宽度w-垂直于高度方向即平行于凹槽方向的试样长度。
3.2.3 长度长度l-垂直于凹槽方向的试样最大尺寸。
4 符号及代码此标准引用的符号及代码见表1,表2及图2。
5 原则冲击试验由摆动的单摆锤敲断试样凹槽部位测试其吸收的能量。
凹槽为规定尺寸,位于试样两支撑端的中点,与敲击方向相反。
由于许多金属材料的冲击功随温度变化,试验在规定温度下进行。
若此规定温度非环境温度,须加热或冷却到该温度,并保持此温度进行试验。
6 试样规定6.1 概括标准试样长度为55mm,截面为10mm的正方形。
长度方向的中点部位开V形或U形槽,详细描述见6.2.1和6.2.2。
如果不能从检验材料上获得标准试样,可以取复样,宽度可以为7.5mm,5mm或2.5mm,见图2和表2。
注:对于低冲击功试样,试验时必须使用垫片,以保证额外的能量被摆锤吸收。
对于高冲击功试样,则不必这样做。
垫片应放在试样支撑端的上面或下面,这样试样中点部位高度为5mm,两端为10mm。
试样表面粗糙度必须好于Ra5µm除了试样端部。
金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍资料
二、GB/T229-2007解读
低温脆性
体心立方晶体金属及合金或某些密排六方晶体金属及其合金,特别是工程上常用 的中、低强度结构钢(铁素体-珠光体钢),在试验温度低于某一温度tk时,会 由韧性状态变为脆性状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型变为穿 晶解理,断口特征由纤维状变为结晶状,这就是所谓的低温脆性现象。
二、GB/T229-2007解读
六、试样
标准尺寸冲击试样长度为55mm,横截面为10mm×10mm,在试样长度中间 有V型和U型缺口。备用尺寸试样可使用宽度分别为7.5mm,5mm,2.5mm的小 尺寸试样。 V型缺口夹角为45°,深度为2mm,底部曲率半径为0.25mm, U型缺口深度为2mm或5mm,底部曲率半径为1mm。
试样卡锤
如果试样卡在试验机上,试验结果无效,应彻底检查试验机,否则试验机的损伤 会影响测量的准确性。
二、GB/T229-2007解读
断口检查和结果读取 试样标记不能在明显变形部位; 冲击吸收能量结果至少估读到0.5J,至少保留两位有效数据。 不同类型和尺寸试样的试验结果不能直接对比和换算。
二、GB/T229-2007解读
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。
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
摆锤冲击试验报告
摆锤冲击试验报告1. 引言摆锤冲击试验是一种常见的材料力学试验方法,主要用于评估材料的抗冲击性能。
通过在试验中对材料进行受力和破坏观察,可以评估材料的强度、韧性和断裂特性等重要性能指标。
本报告旨在介绍摆锤冲击试验的基本原理、实验方法和结果分析。
2. 实验目的本实验的主要目的是评估不同材料在冲击载荷下的抗破坏性能,并对比分析不同材料之间的强度和韧性差异。
通过实验结果的分析,我们可以为材料的合理选用、工程设计和产品改良提供依据。
3. 实验方法3.1 试验设备本实验所使用的设备主要包括:- 摆锤冲击试验机:用于提供冲击载荷的设备,具有可调节的冲击能量和冲击频率。
- 样品夹具:用于固定和支撑试验样品。
- 数据采集系统:用于记录和分析试验过程中的数据。
3.2 试验流程本实验的试验流程如下: 1. 准备试验样品:根据实验需求,选择适当的材料和样品形状,制备出符合标准要求的试验样品。
2. 固定样品:将试验样品安装在样品夹具中,并确保夹具的稳固和有效支撑。
3. 设置试验参数:根据试验要求,通过摆锤冲击试验机的控制面板设置冲击能量、冲击频率等参数。
4. 进行试验:启动摆锤冲击试验机,对试验样品进行冲击载荷,记录冲击过程中的数据(如冲击时间、冲击力等)。
5. 结果分析:根据试验数据,对试验样品的强度和韧性进行分析,并进行结果的汇总和比对。
4. 实验结果与讨论根据实验数据和分析结果,可以得出如下结论: - 不同材料在冲击载荷下表现出不同的破坏特性。
一些材料可能会出现脆性破坏,即在受到冲击载荷后迅速破裂;而其他材料可能会表现出延性破坏,在受到冲击载荷后逐渐形成裂纹并逐渐扩展。
- 材料的强度和韧性是影响破坏特性的主要因素。
强度较高的材料通常在受到冲击载荷后会产生较大的破坏力,而韧性较好的材料可以有效抵抗冲击载荷并延缓破裂的发生。
- 在工程实际中,合理选择材料是确保产品安全和可靠性的重要因素。
根据不同应用环境和对材料性能要求的不同,可以选择具有较高韧性或较高强度的材料,以满足特定需求。
摆锤冲击试验 方法
摆锤冲击试验方法摆锤冲击试验是一种常用的研究材料或结构物的抗冲击性能的试验方法。
摆锤冲击试验通过在试验过程中施加冲击载荷,观察和测量材料或结构物的变形、破坏或其他性能指标,从而评估其抗冲击性能的好坏。
下面是摆锤冲击试验的步骤和注意事项。
1. 实验设备准备:a. 摆锤试验机:摆锤试验机是进行摆锤冲击试验的主要设备。
其主要由摆锤、支架、撞击头等组成。
摆锤试验机应保持稳定,并符合相关标准。
b. 试样:根据需要,选择适当的试样进行试验。
试样的尺寸、形状和材料应符合相关标准或实验要求。
c. 测量仪器:需要使用的测量仪器应根据试验需要选择,并进行准确校准,确保测量结果的准确性。
2. 试样安装:a. 将试样固定在支架上,确保试样的表面与支架接触紧密,并且不会因试验过程中的冲击加载而滑动。
b. 确保试样的安装位置正确,并且与撞击头的中心线对齐。
3. 试验参数设置:a. 根据试验需要,设置合适的摆锤质量、摆锤高度和撞击头直径等试验参数。
b. 试验参数应根据试验目的和预期结果进行合理设置。
同时,也应参考相关标准的规定,确保试验结果的可比性和准确性。
4. 进行试验:a. 在试验过程中,应确保试验设备的工作稳定,并进行必要的校准和调整。
b. 在试验之前,应清楚记录并控制试样的初始状态和试验环境条件,如温度、湿度等。
c. 在试验过程中,要确保试样和试验设备的相对运动方向与设定一致,并保持稳定的冲击速度和冲击能量。
d. 在试验过程中,要及时记录试验数据,包括冲击力、位移、变形等。
5. 分析试验结果:a. 根据试验数据,分析试样的抗冲击性能,并进行综合评估。
b. 可以通过观察试样的变形、破坏等情况,评估其抗冲击性能的好坏。
c. 还可以利用试验数据进行数学分析和计算,得到更准确的抗冲击性能评估结果。
注意事项:1. 在进行摆锤冲击试验之前,应对试样进行必要的预处理,如切割、打磨等。
同时,要确保试样的几何形状和表面质量满足试验要求。
钢板的冲击韧性冲击试验
钢板的冲击韧性冲击试验简介冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向,是反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力;一般由冲击韧性值(ak)和冲击功(Ak)表示,其单位分别为J/cm2和J(焦耳)。
分析介绍冲击韧性或冲击功试验(简称冲击试验),因试验温度不同而分为常温、低温和髙温冲击试验三种;若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。
冲击韧性(冲击值)ak工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力,即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak,单位为焦耳(J)。
而用试样缺口处的截面积F去除Ak,可得到材料的冲击韧度(冲击值)指标,即ak=Ak/F,其单位为κJ/m2或J/cm2。
因此,冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
ak值的大小表示材料的韧性好坏。
一般把ak值低的材料称为脆性材料,ak值高的材料称为韧性材料。
k值取决于材料及其状态,同时与试样的形状、尺寸有很大关系。
ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感,如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会使ak值明显降低;同种材料的试样,缺口越深、越尖锐,缺口处应力集中程度越大,越容易变形和断裂,冲击功越小,材料表现岀来的脆性越高。
因此不同类型和尺寸的试样,其ak或Ak值不能直接比较。
材料的ak值随温度的降低而减小,且在某一温度范围内,ak值发生急剧降低,这种现象称为冷脆,此温度范围称为"韧脆转变温度(Tk)"。
详细说明冲击韧性(ak):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳/平方厘米(J/cm2)代号:ak单位:J/cm2简介:将冲击吸收功除以试样缺口底部处横截面积所得的商。
注:用夏氏U形缺口试样求得的冲击功和冲击值,代号分别为AkU和akU;用夏氏V形缺口试样求得的冲击功和冲值,代号分别为AKV和aKV。
用一定尺寸和形状的金属试样,在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时,试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功,称为冲击韧性以ak表示。
两种冲击试验的比较
两种冲击试验的比较
两种冲击试验的比较,特斯特检测仪器为您做以下分析:
温度冲击试验:
升温/降温速率不低于30℃/分钟。
温度变化范围很大,同时试验严酷度还随着温度变化率的增加而增加。
温度冲击试验与温度循环试验的差异主要是应力负荷机理不同。
温度冲击试验主要考察由于蠕变及疲劳损伤引起的失效,而温度循环主要考察由于剪切疲劳引起的失效。
温度冲击试验容许使用二槽式试验装置;温度循环试验使用单槽式试验装置。
在二槽式箱体内,温度变化率要大于50℃/分钟。
※引起温度冲击的原因:回流焊,干燥,再加工,修理等制造、修理工艺中剧烈的温度变化。
※加速应力试验:加速试验是使用比在实际环境中更短的时间,对试验样品进行的加速试验,以考察其失效机理。
试验的加速就是采用加大应力的方法促使试验样品在短期内失效,。
但是必须注意避免其它应力原因引起的失效机理。
温度循环试验:
温度循环就是将试验样品曝露于予设的高低温交替的试验环境中。
为避开温度冲击影响,试验时的温度变化率必须小于20℃/分钟。
同时,为达到蠕变及疲劳损伤的效果,推荐试验温度循环为25℃~100℃,或者也可根据产品的用途使用0℃~100℃的循环试验,曝露时间为各15分钟。
环境应力筛选试验(ESS= Environmental Stress Screening):
对产品施加环境应力促使早期失效产品存在的潜在缺陷尽快暴露而予以剔除。
ESS不是加速可靠性试验,主要适用于成品的可靠性筛选试验。
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恒温恒湿试验机,耐黄老化试验机,冷热冲击试验机。
冲击性能
预试验:用10个试样进行,估计50%试样破坏的能量
主试验:
1)选择接近于使试样冲击破坏的能量E1和能量增值△E,
△E值在预测试样冲击破坏能的5~15%间。
2)如果第一个试样破坏,用“
x ”表示,则能量减少
△E,进行下一次试验;
如果不破坏,用“
O ”表示,则能量增加△E进行下次试验。
3)继续逐个试验。根据记录的数据,描图, 4)按公式计算落锤冲击强度
Zi
1 Zi (M i M a ) M
i
为落锤质量等级顺序号; ni为落锤质量为 Mi 破坏或不
破坏的试样数; Zi为从 M0 开始质量增加的次数。
例 题
固定试验高度H= 1.5m ,落锤质量改变△M=0.2Kg,对20个试样
进行冲击试验,结果如图示:
计算A、N等值如表
i 1 2 3 4(=k) 锤的质量 Kg 1.6 1.4 1.2 1.0 ni (0) 0 2 6 3 11 (n0) ni, (X) 1 5 3 0 9 (nx) ni 1 5 3 0 9 (N=nx) zi 3 2 1 0 nizi 3 10 3 0 16 (A)
按“打印表头”,打印出试验报告的表头。
挂摆:逆时针旋转、弹起手柄,摆锤逆时针 扬起到底,按下手柄,牢靠地挂住摆杆。
冲击:左手逆时针旋转手柄到底并迅速松开,摆锤将顺时针落下打击试
样。获得试验结果。 试验结束后,打印平均值。 试验结束后,摆锤回到铅垂位置。切断电源,清理断裂试样。
结果计算
结果计算
E50——50%试样被破坏时的冲击破坏能,J
E50 H g M 50
M 50 A M 0 M ( 0.5) N
高低温冲击试验国标
高低温冲击试验国标高低温冲击试验是一种对产品进行温度变化环境下的耐久性测试的方法。
该测试方法的主要目的是检验产品在极端温度下的耐久性能,以确定其在实际使用中的可靠性。
为了保证测试结果的准确性,国际标准化组织(ISO)和国家标准化机构(GB/T)等组织制定了一系列的测试标准,其中最为重要的就是《高低温冲击试验国标》(GB/T 2423.22-2008)。
该标准是我国军工、航空、航天、电子、汽车等领域的产品测试中必须遵循的测试标准之一,其主要内容包括试验方法、试验设备、试验样品的选取和试验结果的评价等方面。
试验方法根据《高低温冲击试验国标》的规定,试验方法主要包括两种:高低温交替试验和高低温冲击试验。
其中,高低温交替试验是将试验样品置于高温和低温环境下进行交替暴露,以模拟产品在不同温度环境下的使用情况;而高低温冲击试验则是将试验样品从高温环境直接放入低温环境或者从低温环境直接放入高温环境中,以模拟产品在极端温度环境下的使用情况。
试验设备《高低温冲击试验国标》还规定了试验设备的要求。
试验设备主要包括高低温试验箱、温度控制系统、温度传感器、冷凝器、加热器、水箱、压缩机等组成部分。
其中,高低温试验箱是整个试验设备的核心部分,其主要作用是提供高低温环境,以满足试验的要求。
试验样品的选取试验样品的选取是决定试验结果准确性的关键因素之一。
根据《高低温冲击试验国标》的规定,试验样品的选取应该符合以下条件:1. 样品应该具有代表性,能够反映产品在实际使用中的情况;2. 样品应该具有一定的数量,以保证试验结果的可靠性;3. 样品应该具有一定的稳定性,以保证试验结果的重复性。
试验结果的评价试验结果的评价是判断试验样品是否符合要求的最终步骤。
根据《高低温冲击试验国标》的规定,试验结果的评价应该包括以下几个方面:1. 样品的外观是否发生变化,如变形、开裂、色差等;2. 样品的性能是否发生变化,如电气性能、机械性能等;3. 样品的工作状态是否正常,如是否能够正常启动、运行等。
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。
摆锤式冲击试验实验报告心得体会
摆锤式冲击试验实验报告心得体会
摆锤式冲击试验是一项常见的力学实验,用于评估材料的韧性和强度。
在这个实验中,我们利用一根悬挂在支架上的摆锤,通过释放摆锤制造冲击力,对待测材料进行冲击,然后测量位移、力或能量等参数,以得出材料的性能数据。
在实施摆锤式冲击试验过程中,我对以下几个方面有一些心得体会:
1. 安全意识:摆锤式冲击试验具有一定的风险,需要严格遵守实验室的安全操作规程。
在实验过程中,我始终保持警觉,戴好安全防护装备并确保实验器材及工作区域的安全。
2. 实验前准备:在进行摆锤式冲击试验之前,我对试验设备进行了仔细的检查和调试,确保各部件正常工作。
同时,将待测材料切割成标准尺寸,并进行必要的测量和记录,以确保实验的准确性。
3. 数据的准确性:在进行冲击试验时,需准确测量并记录摆锤的质量、起始位置、冲击力或能量的变化等参数。
仪器的精度和准确性对实验数据的可靠性至关重要,因此我在进行实验时注重细节,并尽量排除一切可能的干扰因素。
4. 结果的分析和总结:在实验结束后,我对实验数据进行了仔细的分析和总结,绘制了相应的曲线图或图表,以更直观地展现材料的性能。
同时,我对实验过程中遇到的问题进行了思考和总结,以便改进实验方法和提高实验效果。
总的来说,摆锤式冲击试验是一项重要的实验工作,通过合理的操作和数据处理,可以为我们提供对材料性能的准确评估。
但在进行实验时,我们必须时刻牢记安全第一,同时注重实验的准确性和数据的分析解读,以取得良好的实验效果。
摆锤式冲击试验机能量损失检测方法的比较与分析
方法 a :测 出总能 量损 失后 ,不 复位指 针 ,重 复地 从 初始 位置 释 放 摆锤 ,直 到 指 针没 有进 一 步 地 移 动 为 止 。指 针最 后指示 的能量 . 是 空气 阻力 和 轴 承摩 擦 就 引起 的能量 损失 P ,即 P = E。 方法 b :摆 锤 提升 至初始 位置 ,指针 拨 至零点 负方
关 于空 气 阻力和 摆轴轴 承 的摩 擦 引起 的能 量损 失 ,
IO 18— ( B T3 0 ) J 4 S 4 2 G / 8 8 、JG 1 5和 IO 1 8 2 ( B S 3 0 G /
T2 1 9 ,给 出了类 似 的 检测 方 法 , 却给 出 了不 同 的 1 8 )
0 引言
摆 锤 式 冲 击试 验 机 是 利 用 悬挂 在 具 有 足 够 刚度 的 机 架上 的特 制 摆 锤 ,冲击 以某 种 方 式 安 装 在 支 座上 的 试样 ,根据 试 样 破 断 前后 摆 锤 的 能 量差 ,评 价被 冲击 试样 的韧 性 或 脆 性 的 试验 机 。按 照 试 样 的 支撑 方 式 , 摆锤 式 冲 试 验 机 主 要 分 为 夏 比式 ( h ry 冲 击试 C ap ) 验 机 ( 支梁式 冲 击 试验 机 ) 和 艾 式 (zd 冲击 试 简 I ) o 验机 ( 悬臂 梁式 冲 击试 验 机 ) ,除此 之外还 有 拉伸 冲击 试 验机 。 J述 试 验 机 可 检 测 的 能 罐损 失包 括 :指针 摩 二 擦 引起 的能 损 失 ; 气 阻 力 和 摆 轴 轴 承 摩擦 引起 的
关 键 词 :冲 击 试 验 ; 能 量 损 失 ; 检 测 ; 指 针 摩 擦 ; 空 气 阻 力 ; 轴 承 摩 擦 中 图分 类 号 :T 7 1 1 N 4 H 4 . ;T 2 9 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 7 6 4—5 9 ( 0 2 0 7 5 2 1 ) 2—0 3 0 6—0 4
金属材料摆锤式冲击试验
金属材料摆锤式冲击试验金属材料的重要的物理性能测试主要包括了:(1)拉伸试验(高温、室温、低温)。
拉伸试验是金属材料物理性能测试的非常重要的一个部分,它是通过变化金属材料所处位置的稳定条件进行的实验,可以测出金属材料的拉伸性质;(2)弯曲试验。
金属材料的疲劳性能可通过金属材料的应力测试;(3)冲击试验(高温、室温、低温)。
冲击试验的方法类似于拉伸试验的方法;(4)剪切试验;(5)硬度测试等。
摆锤式冲击试验1、基本原理冲击试验是用以测定金属材料抗缺口敏感性(韧性)的一种动态力学性能试验,用来测定冲断一定形状的试样所消耗的功,又叫冲击韧性试验。
材料变形速度不同,它所显示的机械性质会随之发生变化。
在工程上常采用“韧度”来表示材料抵抗冲击的能力。
将钢制摆锤悬挂在轴上,并使摆锤向上摆起在一定位置(如图所示的α角),于是摆锤便具有了一定的势能。
试验时,突然释放摆锤,摆锤将绕轴下摆,冲击安装在基座上的试件,将试件冲断,摆锤将扬起到另一个位置(如图所示β角),前后两个位置的势能差,即为将试件折断所消耗的能量或称为吸收功A。
将A用带缺口的截面面积F=8*10cm2除之,即得样品材料的冲击韧度αk。
αk对材料品质、内部缺陷、晶粒大小特别敏感,所以常用来检验和对比材料。
A或者αk吸收功越小,材料的韧性也就越低,反之则越大。
αk值没有明确物理意义,因为冲击功并非沿着缺口处截面积均匀地消耗。
因此αk值不能直接用于设计计算。
2、试件形状根据试样形状和破断方式冲击试验分为弯曲冲击试验、扭转冲击试验和拉伸冲击试验三种。
横梁式弯曲冲击试验法操作简单应用最广,其试验原理见原理图。
为了达到将试件折断,一般要求在试件上加工制作缺口,中国有关标准(GB229)规定采用横梁式试验法所用标准试样以U形缺口试样和V形缺口试样为主,如下图。
3、受力分析分析表明,折断时,在缺口根部将发生应力集中。
下图所示为弯曲冲击时缺口截面的应力分布图。
图中缺口根部的N点,拉应力很大。
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三种高低温摆锤冲击实验方法的比较说明
关于(高温)低温摆锤冲击实验方法,现世界上主要有三种方式。
1、目前世界上绝大多数用户的实验室所选用的传统方式:预先将样品在另一个(高)低温恒温箱中冷冻(加热)至所需温度,然后迅速取出后放置于夹具上快速冲击。
误差取决于环境温度的散热及取出样品至冲击结束的时间。
2、专用冲击低温箱方式:将样品试验台(包括样品)一块儿冷冻(通常不能加热做高温试验),达到所需温度并且稳定后再打开低温箱开始冲击实验。
误差取决于低温箱温度准确性、稳定性,样品及夹具稳定时间的长短以及打开低温箱后至冲击结束所需时间。
3、整体冷冻方式:将整个冲击仪密封在一个小型低温恒温室内或整个操作间低温恒温。
由于小型恒温室价格昂贵,工作人员在低温环境中工作不便,此种方式很少使用。
由于环境温度对冲击仪有较大影响,该方式不能做高温试验及很低的低温实验。
误差取决于恒温室温度的稳定性、准确性以及仪器对环境温度变化的影响。
意大利ATS公司设计经理Mr. Segrio Martiotti(原CEAST公司的主设计师)是一位在该方面的资深专家。
中国很多用户的RESIL25摆锤冲击仪都是他设计的,销售了十几年。
经向Mr. Martiotti询问,他提出:设计一个摆锤低温箱是非常容易的,但ATS经过试验考察后,不采用该方案,原因是:
1、低温箱的温度稳定度及准确度在±1-2℃左右(摆锤冷冻箱设定与实际稳定温度差值为±2℃,需长时间稳定);而在低温状态下,0.1℃的温度误差即产生很大的冲击误差(根据不同材料的变化,测试值也不同。
),其影响远远大于冲击仪自身的误差。
2、98年才开始设计生产的低温箱工艺材料等均不完全成熟,世界上生产类似摆锤低温箱的也很少。
而目前世界上用旁边放低温柜,用迅速夹持冲击方法的占绝大多数。
传统低温柜,世界上有近千家厂家,几百万台生产量。
材料、工艺、性能均有保障。
在低温冷冻箱基础上,为设备专门进行改动,使取样更方便和快速,温度精度0.1℃,稳定性0.2℃。
除低温外,还可以做高温材料冲击实验和用于其它用途。
3、ATS的快速恒应力夹具加上设计取样方便的低温柜,使从取样到冲击完毕时间很快,约几秒至十几秒。
样品只表面温度略有变化,对实质性影响不大,同用专用的摆锤冲击箱开箱后再冲击的时间基本是一样的;而平均样品误差值小于摆锤冲击箱(温度一致性比摆锤冲击箱好得多)。
一般的冲击低温箱还需另外配一只低温柜,将样品深冷冻后再取出放在箱内冷冻,否则样品不能深冷冻,温度误差更大;增加了成本。
4、专用摆锤低温箱不实用。
从做实验开始到恒定所需温度值需很长时间,每次样品间隔需长时间温度稳定,否则一致性很差。
另外,消耗液氮也多,成本高。
如果包括人工,则成本昂贵,因此意大利及欧洲乃至世界上很少用此种方式。
5、整体仪器冷冻方式由于仪器所处环境经常变化及温度波动性较大,并且造价昂贵、操作条件恶劣,因此也不是常用方式。
6、从计量及温度稳定性、准确性角度来考虑,其高精度(0.1℃)和高稳定性(0.2℃)的测试性能(包括平均一致性),远高于低精度的(1℃)及低稳定性的(±2℃),只能拿高准确性的去衡量、检验低等级的质量和结果而不能返其道而行之。
7、通常一组冲击实验约需5—10个样品,对于样品量较多的(高温)低温-23℃冲击试验,传统方式更适合,可以快速在十几分钟完成一组试验,并且不需要附加冷媒成本。
冲击低温箱方式完成一组低温-23℃实验通常需几个小时(包括样条冷冻稳定时间),而且测试结果也不如ATS的快速恒应力夹具结合专用高低温箱的好。