金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍PPT演示课件
金属材料夏比摆锤冲击试验方法
中国钢研科技集团公司
前言
• 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） 的试验方法，按其服役工况有简支梁下的冲 击弯曲试验（夏比冲击试验），悬臂梁下的 冲击弯曲试验（艾氏冲击试验）以及冲击拉 伸试验等。 • 夏比冲击试验中测定的吸收能量K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。
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低温冲击试验
（一）试样保温时间：
在低温冲击试验中，试样应在规定温度下保持足够时间， 以使试样整体达到规定的均匀温度，如果使用液体介质， 介质温度应在规定温度±1 ºC以内，保持至少5min；当使 介质温度应在规定温度 用气体介质冷却试样时，试样距低温装置内表面以及试样 与试样之间应保持足够的距离，试样应在规定温度下保持 至少20min。 测定介质温度的仪器推荐置于一组试样中间处，同时，用 于移取试样所用的夹具也应放于相同温度的冷却介质中， 确保与介质温度基本相同。
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室温冲击试验—试验前准备工作
(一)注意试验温度: 如没有规定,室温冲击试验应在(23±5)ºC范围进 行(注意与拉伸试验的室温10~35ºC不同).如有规 定,应在规定温度±2 ºC范围内进行. (二)检查试样尺寸 用最小分度值不大于0.02mm的量具测量试样的宽 度,厚度,缺口处厚度;用光学投影仪检查缺口尺寸 ,看其是否符合标准的要求.
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冲击试样的尺寸与偏差
公称尺寸 机加工公差 公称尺寸 (V型缺口) (V型缺口) (U型缺口) 55mm 10mm 10mm 7.5mm 5mm 2.5mm ±0.60mm ±0.075mm ±0.11mm ±0.11mm ±0.06mm ±0.04mm 55mm 10mm 10mm 7.5mm 5mm — 机加工公差 (U型缺口) ±0.60mm ±0.11mm ±0.11mm ±0.11mm ±0.06mm —
EN10045金属材料夏比冲击试验
金属材料夏比冲击试验第一部分：测试方法（V和U型缺口）1、实施对象和领域：1.1本标准详细的描述了金属材料夏比冲击试验的的细节。
2、涉及标准：3、试验原理：用规定高度的摆锤对处于简支梁扎的缺口试样进行依次性打击，测量试样折断时的冲击吸收功。
4、名词：本标准所适用的名词如表1和图1、图2：5、试样：5.1 取样数量和取样位置应该在相应的产品标准中作出详细说明。
5.2 标准试样应该是55mm长，并且它的截面是10mm见方的正方体，在长度的中心部位开有缺口，两种型号的缺口详细说明如下：a）V型缺口角度45度，缺口深2mm，缺口弯曲半径0.25mm，如不能制备标准试样，可以采用宽度7.5mm或5mm等小尺寸试样，缺口应该开在狭窄的一面。
B）U型缺口或锁眼缺口试样，缺口深5mm ,缺口弯曲半径1mm。
除了铸造试样缺口所在的两平行表面达到所需要的精密度则可以不进行机加工以外，原则上试样应该机加工完成。
5.3 缺口所在均匀平面应垂直于试样的纵轴线。
5.4 试样详细尺寸公差在表2中给出。
5.5 。
倘若相应的产品标准只能允许，无论如何，只有两个试样的形状和尺寸相同，那他们的结果比较才有意义。
5.6 机加工应该尽可能的不改变试样的性能，例如，冷热加工应该把对试样的影响减到最小。
开缺口应该非常小心。
6、试验机：6.1 试验机应该被严格的制造和安装并符合欧洲标准10 045-2的要求。
试验机主要的特征含义见表3。
6.2 当摆锤式冲击试验机的冲击能量为（300±10）J并采用标准试样时，则试验视为在正常条件下进行。
在上述条件下确定的缺口冲击功的缩写符号为：——KU 适用于U型冲击试样——KV 适用于V型冲击试样例如：——KV=121J：——名义能量300J——标准V型缺口试样——断裂吸收功121J6.3 试验机有不同的允许冲击能量，因此在刻度盘上指针所指的冲击能量前应增加KU 或KV的标记。
例如：KV 150：允许能量150 JKU 100：允许能量100 J——KU 100=65 J——允许最大能量100J——标准U型缺口试样——冲击功65 J6.4 对于V型缺口辅助试样，KV符号后应补上实验机允许冲击能量和试样的宽度。
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。
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
金属材料冲击实验(课堂PPT)
B&C Type U型
10 10 55 5 N/A 1mm
.
6
典型脆性断口和韧性断口
脆性
韌性
.
7
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。
.
3
试验机测试原理
h
α β
E = G（h-h′) = GL(COSβ–COSα)
.
4
冲击试件：
R1 10
55
2 8
10
.
5
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)
实验二、金属材பைடு நூலகம்的冲击实验
一、实验目的
1.掌握金属冲击实验原理及冲击韧性含义 2.了解冲击试验机测试原理与操作步骤
二、实验设备
1．JB—300A冲击试验机 2．游标卡尺
.
1
冲击实验机
.
2
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
.
8
五、注意事项
1．本实验要特别注意安全。先安试件， 后再升起摆锤，严禁先升摆锤，后 安试件。因为这样很危险。
2．冲击时，同学们一律不得站在面对 摆锤运动的方向上，以免试件飞出 伤人 。
一组图看懂夏比冲击试验
一组图看懂夏比冲击试验
工程中，还有许多机件是在快速加载即冲击载荷及低温条件下工作的，如：汽车在凹凸不平的道路上行驶、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。
夏比冲击试验就是是用以测定金属材料抗缺口敏感性(韧性)的试验。
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。
将很乐意为您效劳。
劳。
来源：材易通。
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
第三章 金属夏比缺口冲击试验.
第四节 冲击试验操作方法
三、低温冲击试验操作要点
1 对于低温冲击试验，从冷却装置中取出的试 样温度会不断回升。当试样从冷地介质移出至打断 的时间在 2s 以内时（自动送样） ，无需附加过冷度。 当试样从低温介质中移出至打断的时间间隔为 3～ 5s 时 （人工送样） ， 则需附加过冷度。 我国标准方法 中对低温冲击试验中过冷度规定见表 3-5。
1 对比法
冲击试样断口纤维断面率 示意图见图3-10。 2 尺寸测量法 3 放大测量法 4 卡片测量法
第四节 冲击试验操作方法
六、侧膨胀值的测定
1侧膨胀仪测量法 2投影仪测量法 3游标卡尺测量法 图3-11中为一个打断为两截的冲击试 样断面， W是冲击试样原始宽度， A1、 A2、A3、A4分别为侧膨胀量。 如果A1＞A2 A3=A4 则侧膨胀值LE=A1+A3（或A4） 如果A1＞A2 A3＞A4 则侧膨胀值LE=A1+A3
I
第三章 金属夏比缺口冲击试验
第二节 冲击试样
二、冲击试样的取样方法
2、焊接接头冲击样坯的截取及缺口方向
d）热影响区冲击试样缺口 的位置如图3-7所示。缺口 轴线至试样轴线与熔合线 的交点的距离（S）大于零 ，且应尽可能多的通过热 影响区。
第法
第五节 冲击试验结果处理 及试验报告
第三章 金属夏比缺口冲击试验
第二节 冲击试样
二、冲击试样的取样方法
2、焊接接头冲击样坯的截取及缺口方向 其他焊接接头冲击试样的 取样方法应按GB 2649进行， 试样加工按GB 2650要求进行。 图3-9（a）、（b）和（c）分 别为焊缝金属冲击试样和熔 合线冲击试样和热影响区冲 击试样缺口位置示意图。应 该强调的是，熔合线和热影 响区冲击试样，在确定缺口 位置时，必须用低倍焊接接 头化学侵蚀方法确定熔合线 和热影响区的准确位置。 图3－9
钢材夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法ppt课件
不稳定裂纹扩展起始力 Fiu： 拟合曲线与力－位移曲线在最大力之后曲线急剧 下降开始时的力，如果该点与最大力值重合，则 FIU=Fm（参见标准中的图3的C，D和E）。 不稳定裂纹扩展终止力 Fa： 力－位移曲线急剧下降终止时与其后的力－位移 曲线的交点的力，参见标准中图3的A,B,C,D,和E， （对于标准中图3的A、C型曲线，Fa=0）。
Wt ，力-位移曲线下从s = 0到s =
4 试验原理
通过摆锤一次打击夏比冲击试样,测量 和记录力-位移曲线,该曲线下的面积为 冲击吸收能量. 根据力-位移曲线推断 试样变形和断裂的特性.
5
力-位移曲线方程
为了通过仪器化冲击试验获得试样相关的 特征能量,特征位移和特征力,必须要获得力 -位移曲线的表达方程. 根据牛顿定律:
71为了简化评定把力位移曲线分类为abcde72特征力测定屈服力力位移曲线第2峰的急剧上升部分与拟合曲线穿过振荡曲线拟合曲线的交点的力值参见标准中图2不稳定裂纹扩展起始力fiu拟合曲线与力位移曲线在最大力之后曲线急剧下降开始时的力如果该点与最大力值重合则力位移曲线急剧下降终止时与其后的力位移曲线的交点的力参见标准中图3的abcd和e对于标准中图3的ac型曲线f73按照测定的特征力对应的横坐标确定为特征位移
6 试验机允许误差
6.1 冲击试验机的误差要求与GB/T229标准对 试验机的要求相同，校准方法亦相同。但对 于力－位移测量系统的误差按照以下6.2~6.5 的要求。 6.2 测力系统的静态线性误差要求 在测量范围的10%~50%范围: ±1%; 在测量范围的50%~100%范围: ±2%. 如力传感器单独校准时: ±1%.
6.2 测力系统的频率响应 ≥100HZ.对于钢试 样,信号上升时间 ≤3.5μ s. 6.3 位移测量系统误差 位移传感器测量上限为30mm.在1mm~30mm 范围内测量误差: ±2%.
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。
冲击课件
▪ │ LE │ mm │侧膨胀值
│
▪ ├────┼────┼────────────────────────┤
▪ │ ／ │ mm │试样长度
│Hale Waihona Puke ▪ ├────┼────┼────────────────────────┤
▪ │ 丁1 │ ℃ │转变温度
│
▪ ├────┼────┼────────────────────────┤
8.试验程序
▪ 如断裂后检查显示出试样标记是在明显的变形部位，试验结果可能
不代表材料的性能，应在试验报
▪ 告中注明。 ▪ 8．8 试验结果 ▪ 读取每个试样的冲击吸收能量，应至少估读到o．5 J或o．5个标度
单位(取两者之间较小值)。
▪ 验结果至少应保留两位有效数字，修约方法按GB／T 8170执行。 ▪ 9 试验报告 ▪ 试验报告应包括以下内容： ▪ 必要的内容 ▪ a) 本国家标准编号； ▪ b) 试样相关资料(例如钢种、炉号等) ▪ c) 缺口类型(缺口深度)； ▪ d) 与标准尺寸不同的试样尺寸；
下标数字2或8表示摆锤刀刃半径，例如KV
▪ 3．2 试样
3.术语和定义
▪ 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)：
▪ 3．2．1 ▪ 高度 height ▪^ ▪ 开缺口面与其相对面之间的距离。 ▪ 3．2．2
3.术语和定义
▪ 宽度 width ▪ W／ ▪ 与缺口轴线平行且垂直于高度方向的尺
测定的结果有明显不同，2 mm摆锤刀刃的结
▪ 果可能高于8 mm摆锤刀刃的结果。
8.试验程序
▪ 8．1 一般要求 ▪ 试样应紧贴试验机砧座，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
金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍演示幻灯片PPT48页
谢谢
11、越是欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍 演示幻灯片
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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适用于V型和U型缺口试样。 不包括仪器化冲击试验方法，因为已有GB/T19748－2005
《钢材 夏比V型缺口摆锤冲击试验 仪器化试验方法》。
11
二、GB/T229-2007解读
二、规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 • GB/T 3808 摆锤式冲击试验机的检验 • GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 • GB/T 8170 数值修约规则 • JJG 145 摆锤式冲击试验机检定规程
脆性断面率：脆性断口面积占试样断口总面积的百分率
冲击吸收功-温度曲线：在一系列不同温度的冲击试验中，冲击 吸收功与试验温度的关系曲线
韧脆转变温度：在一系列不同温度的冲击试验中，冲击吸收功急 剧变化或断口韧性急剧转变的温度区域
14
四、符号
二、GB/T229-2007解读
15
二、GB/T229-2007解读
6
一、夏比摆锤冲击试验简介
7
一、夏比摆锤冲击试验简介
夏比冲击试验常采用简支梁冲击，以摆锤冲击试 样前后的能量差来计算出冲击强度。
8
一、夏比摆锤冲击试验简介
夏比冲击试验应用 •作为韧性指标，为设计选材和研制新型材料提供依据 •检查和控制冶金产品质量 •监督热加工工艺质量 •评定材料在不同温度下的脆性转化趋势 •确定应变时效敏感性 •缺口敏感性指标。
17
二、GB/T229-2007解读
焊接冲击试样 焊接接头取样方法：焊接接头冲击试验时，试样缺口位置应按要求 开在焊缝、熔合线或热影响区，缺口轴线应垂直焊缝表面。 焊接接头冲击试样的热影响区缺口位置：其缺口轴线与熔合线的距 离t应由产品技术条件规定 焊缝金属冲击试样 热影响区冲击试样
18
二、GB/T229-2007解读
3
一、夏比摆锤冲击试验简介
缺口效应主要产生以下两方面影响：
1.在缺口根部引起应力集中，并改变缺口前方的应力状态；
2.使塑性材料强度提高，塑性降低，即所谓的“缺口强化”。
需要指出的是，缺口强化并不是金属内在性能发生变化，纯粹是由于三向 拉伸应力约束了塑性变形所致。
无论是脆性材料还是塑性材料，其机件上的缺口都因造成两向 或三向应力状态和应力应变集中而产生变脆倾向，降低了使用 的安全性。
横梁式弯曲冲击试验法（charpy）操作简单，应用最广。 在工程上主要是用它评定冶金质量和加工工艺质量，以及测定韧脆性转变温度。 为表征加载速率和缺口效应对金属材料韧性的影响，需要进行缺口试样的冲击弯 曲试验。
5
一、夏比摆锤冲击试验简介
夏比冲击试验(Charpy Impact Test)是用以测定金属材料抗缺口 敏感性(韧性)的试验。制备有一定形状和尺寸的金属试样(通常 为10×10×55mm)，使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比冲 击试验机上处于简支梁状态，以试验机举起的摆锤作一次冲击， 使试样沿缺口冲断，用折断时摆锤重新升起高度差计算试样的 吸收功，即为Aku(U型缺口)和Akv(V型缺口)。可在不同温度下 作冲击试验。吸收功值(焦耳)大，表示材料韧性好，对结构中 的缺口或其他的应力集中情况不敏感。
12
二、GB/T229-2007解读
三、术语 实际初始势能 KP—对试验机直接检验测定的值。 吸收能量K—由指针或其他指示装置示出的能力值
• KV2 、 KU2 － 2mm锤刃的冲击值。 • KV8 、 KU8 － 8mm锤刃的冲击值。
试样的几何尺寸
13
二、GB/T229-2007解读
冲击吸收功：规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次作用下折 断时所吸收的功
金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍 Charpy pendulum impact test method
核电石化事业部 2012年3月
李兴民
1
内容概况 一、夏比摆锤冲击试验简介 二、GB/T229-2007解读 三、回火脆转变温度 四、冲击试验标准对比
2
一、夏比摆锤冲击试验简介
缺口效应 实际生产中的机件，绝大多数都不是截面均匀而无变化的光滑 体，往往存在截面的急剧变化，如键槽、油孔、轴肩、螺纹、退 刀槽及焊缝等，这种截面变化的部位可视为“缺口”。由于缺 口的存在，在静载荷作用下，缺口截面上的应力状态将发生变 化，产生所谓“缺口效应”，从而影响金属材料的力学性能。
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
16
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。
4
一、夏比摆锤冲击试验简介
冲击试验
一种动态力学性能试验，主要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。(加载速度)
冲击试验机（摆锤式和落锤式） ：手动冲击试验机、半自动冲击试验机、全自 动冲击试验机。
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。
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。
应注意以下几点： •对于低能量冲击试验需要使用垫片； •除端面外其余表面粗糙度优于5m； •缺口根部没有影响吸收能的加工痕迹； •缺口对称面垂直于试样纵向轴线； •试样标记应远离缺口，不应标在与支座，砧座或摆锤刀刃接触的面上。
缺口在焊缝、熔合线或HAZ的位置
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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。
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二、GB/9-2007解读