金属材料夏比摆锤冲击试验方法介绍参考文档
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。
中国钢研科技集团公司
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。
中国钢研科技集团公司
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.
中国钢研科技集团公司
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。
金属材料夏比摆锤冲击试验研究
金属材料夏比摆锤冲击试验研究摘要：通过测量金属材料的冲击吸收能量并分析测量结果得到相关质量数据，夏比冲击就是这样一种为确定金属材料受到负荷的能力而开发的一项实验，他可以将这一能力量化为数据，并以此来作为选择相对应的适用材料的指标，或是作为研发新材料的依据。
当材料被确定冶金质量、热加工质量和韧脆转变温度后，冲击的能量K会显仪器设备上。
本文通过分析其标准制定、试验设备要求和范围来研究这一传统的力学性能试验方法。
关键词：夏比冲击、金属材料引言夏比冲击是当今被应用最为广的试验方法，大多用于评定材料能够受到荷载冲击的能力或是说上限，它是一种动态试验，主要特点在于实行起来简单方便快捷。
当下的第二产业极度高速发展使得制造者和研发人员对于金属的要求也逐步提高，而以往曾有许多事故的发生是由于诸如金属疲劳这一些有关于金属本身特性受限而发生的，也是人们对此未曾注意到的点。
但是由于不同的金属材料差异过大，很难有一个统一的测量标准、测量方法，如拉伸试验无法测量出材料对缺口的敏感程度和韧脆性。
在这种情况下，夏比摆锤冲击试验作为可以测量出金属材料的受冲击极限，是十分重大的发现，必须被仔细的反复试验研究，争取尽量完整的掌握这一试验的优缺点以及不确定因素。
1 夏比摆锤冲击试验首先，夏比摆锤冲击试验可以评定的范围有：材料的韧性以及脆性、材料的冶炼质量、加工质量和材料对冲击载荷的敏感性。
材料韧性也分为多种，如冲击韧性、断裂韧性等等，差韧性材料较容易因突然发生的脆性断裂而影响整体机器，用作测试冲击韧性的多种实验中，夏比摆锤试验是最为传统的一种。
本文中的金属材料夏比摆锤冲击试验研究主要用的试验机器是名为数控式摆锤冲击试验机的检测机器，其精密度是被绝对保障的。
其原理是利用指针式金属摆锤冲击试验机，在恒定室温下打击机器背对放置的两个支座间的U或V型缺口，后冲击能量即为摆锤前后的势能差[1]。
2 冲击试样准备、过程根据GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击实验方法》，实验为在冲击试验机两支架间防止背对支架的试验金属材料，后放下规定高度的摆锤，最后读取显示的数值。
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。
金属夏比缺口试验方法和回火脆性倾向评定试验
试验报告
必要内容
国标 、试样资料、缺口类型（缺口深度） 非标试样尺寸、试验温度、吸收功、异常 情况 可选内容 试样取向、侧膨胀值LE、剪切断面率FA、 试验机标称能量J等。
A1>A2 ，A3=A4， LE=A1+A3或A4 A1>A2,A3>A4， LE=A1+A3
冲击断口
D.2
E.2 转变温度 转变温度Tt冲击吸收能量-温度曲线陡峭上升的部分。 这部分一般出现在较宽的温度范围，因此应用中转变 温度要明确定义为一个温度。可用如下几种判据规定 转变温度： a)冲击吸收能量达到某一特定值（例如KV8=27J）的温 度； b)冲击吸收能量达到上平台某一百分数（例如50%）的 温度； c)纤维断面率达到某一百分数（例如50%）的温度； d)侧膨胀值达到某一个量（例如0.9mm）的温度； 用以确定转变温度的方法应在产品标准规定，或通过 协议规定。
标准
GB/T 229-2007 GB/T2650-2008 NB/T 47014-2011 NB/T 47016-2011 ASTM A370 ASTM E23-2005
试验原理
冲击试样与 试验设备
概述
回火脆化倾 向评定试验
试验程序
试验报告
概述
金属材料力学性能的要求，除了具有 足够的强度、硬度和塑性之外，还应具有 足够的韧性。
K = GH1-GH2 = FL(cosβ－cosα)
G －摆锤重力 L －摆长（摆轴至锤重心之间的距离）
α －冲击前摆锤扬起的最大角度
β －冲击后摆锤扬起的最大角度
符号与意义
金属夏比冲击试验方法
金属夏比冲击试验方法嘿，咱今儿就来说说这金属夏比冲击试验方法。
你可别小瞧了这个试验，它就像是金属材料的一场“大考”呢！想象一下，金属材料就像是一位即将上战场的勇士，而夏比冲击试验就是在检验它到底有多强的战斗力。
在这个试验里，我们要给金属材料出各种难题，看看它能不能经受得住。
首先呢，得准备好专门的试验设备，就像给勇士准备好合适的武器一样。
然后把金属样品放进去，这时候就好像是让勇士进入了战斗场景。
当试验开始，金属样品就要面临高速冲击啦！这就好比是敌人发起了猛烈的攻击。
这冲击的力量可不小，能瞬间看出金属样品的“真功夫”。
要是这金属样品在冲击下表现得很出色，没出现啥大问题，那它就是个厉害的角色呀，就像勇士在战斗中英勇杀敌，毫发无损。
可要是它一下子就被冲击得七零八落，那咱就得好好考虑考虑它的质量咯！你说这金属夏比冲击试验重要不重要？那当然重要啦！它能帮我们判断金属材料是不是够结实，能不能在各种苛刻的环境下发挥作用。
就好比我们找工作的时候，人家用人单位也要通过各种测试来看看咱是不是真有本事呀！而且，这个试验还能让我们更深入地了解金属材料的特性。
就像我们了解一个人的性格一样，知道了它的优点和缺点，才能更好地利用它嘛。
在实际操作中，可不能马虎哟！每个步骤都得认真对待，就像我们做事得细心一样。
要是稍微有点差错，那得出的结果可能就不准确啦，这可不行！所以呀，这金属夏比冲击试验可不是随随便便就能做的。
得有专业的知识，得有严谨的态度，还得有一双善于观察的眼睛。
这就像是一场精彩的表演，每个环节都得做到位，才能呈现出最完美的效果。
总之呢，金属夏比冲击试验就是金属材料的试金石，它能让我们知道金属材料到底有多厉害，能不能担得起各种重任。
咱可得重视这个试验，让它为我们的生产和生活保驾护航呀！你说是不是这个理儿呢？。
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
金属材料夏比摆锤冲击试验不确定度的评定-文档资料
金属材料夏比摆锤冲击试验不确定度的评定： An analysis of the sources of uncertainty of the impact energy of the high strength low alloy structural steel has been studied by measuring the impact energy of the high strength low alloy structural steel. Then assess the uncertainty by using the experimental results and other related information.0 引言测量是通过实验合理地赋予某量一个或多个量值的过程。
测量的过程中，因为测量人员、测量方法、测量程序、测量所使用的仪器设备、测量的环境条件等的不同会产生测量误差，所得的被测量值具有分散性。
测量不确定度是表征赋予被测量之值分散性的非负参数，是通过对测量过程的分析和评定得出的一个区间。
是与测量结果相联系的参数，用于表示测量结果的可信性。
通过测量不确定度可以了解到被测量的值在什么范围内，是定量说明测量结果的质量的一个参数，不确定度越小，表示测量结果的可信度越高。
不确定度的评定在我国的应用越来越来广泛，在我国国家标准GB/T 27025-2008中明确规定了校准试验室或进行自校准的检测实验室，对所有的校准和各种校准类型都应具有并应用测量不确定度的程序。
测量不确定度是评价检验机构检验能力和检验水平的科学性的指标。
1993年由国际标准化组织（ISO）计量技术顾问组第三工作组（ISO/TAG4/WG3）起草并发布了《测量不确定度表示指南》（Guide to the expression of uncertainty in measurement 以下简称GUM），GUM采用当时国际通行的观点和方法，使涉及测量的技术领域和部门，可以用统一的准则对测量结果及其质量进行评定、表示和比较。
冲击试验
巨源机械HNK71/3.2-4 汽轮机转子金属夏比缺口冲击试验方法（IS:1757-1988）1．范围：金属夏比缺口冲击试验方法适用于确定金属材料的抗冲击力。
2．原则：用规定高度的摆锤对处于简支梁状态的V型缺口试样进行一次性打击，测量试样折断时的冲击吸收功。
3．术语跟单位：术语跟单位见Fig.1和Table 1.Fig.1 夏比缺口冲击试验(V型缺口)4.试样块4.1 标准试样块长55 mm，宽和高10mm。
中间“V”型槽呈45°角，槽深2mm，槽底半径0.25mm。
4.1.1 如标准试样块无法从原材料中获得，可采用宽7.5mm或5mm小尺寸试样代替。
试样的其他尺寸及公差与相应缺口的标准试样相同，缺口应开在试样的窄面上。
4.2 试样缺口对称面应位于两支座对称面上。
4.3 试样尺寸公差见Table 2.4.4 试样的制备应在试样属性出现任何变化的情况下都有所执行，例如，应避免由于加工过热或过冷而影响金属的冲击性能。
“V”型槽处应小心处理，以避免在槽的底部出现凹线。
4.5 试样可以在除与支座或铁砧接触的面之外，所有面上作上标记，而且标记应尽量远离“V”型槽口，以避免加工硬化是由标记而引起的。
5．试验机5.1 试验机的组装和安置应当是稳固和笔直的。
5.1.1 试验机的主要特性值见Fig.2和Table 3.Fig.2 试样支座与铁砧的构造5.2 对于标准尺寸的试样，测试条件是试验机的标准打击能量为300±10J。
在此条件下测量的冲击吸收功以KV为前缀来注明。
5.3 根据需要，也允许使用其他冲击能量的试验机，在这种情况下，通常在KV后加上相应数据来表示测量的冲击吸收功。
5.4 如果试验中使用的是替代试样，那么要在KV后加上试验机的打击能量和试样宽度，例如：KV 300/7.5：表示打击能量为300J，宽为7.5mmKV 150/5：表示打击能量为150J，宽为5mm6．试验要求6.1 试样应笔直紧贴支座放置，“V”型槽对称面与两支座对称面偏差不应大于0.5mm。
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
BS EN ISO 148-1-2010 中文版
ISO 148-1-2010金属材料夏比摆锤冲击试验第1部分：试验方法1 范围本标准规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法（V型和U型缺口试样）。
本标准不包括仪器化冲击试验方法，这部分内容在ISO 14556中规定。
2术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
2.1 能量2.1.1初始势能（势能）K p冲击试验中，摆锤势能释放前的势能与冲击试验时其势能的差值，为试验机直接测定的值。
2.1.2 吸收能量K对摩擦校正后，摆锤冲击试验仪破坏试样所需要的能量。
注：用字母V和U表示缺口几何形状，即KV或KU。
用下标数字2或8表示摆锤刀刃半径，例如KV2。
2.2试样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）：2.2.1高度h开缺口面与其相对面之间的距离。
2.2.2宽度w与缺口轴线平行且垂直于高度方向的尺寸。
2.2.3 长度l与缺口方向垂直的最大尺寸。
3 符号和缩略语本标准使用的符号见表1和表2及图2。
表1 符号、名称及单位4 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，使用第5、6和7章的条件，用摆锤一次打断试样，测定试样的吸收能量。
由于大多数材料冲击值随温度变化，因此试验应在规定温度下进行。
当不在室温下试验时，试样必须在规定条件下加热或冷却，以保持规定的温度。
5试样5.1 一般要求标准尺寸冲击试样长度为55 mm，横截面为10 mm×10 mm方形截面。
在试样长度中间有V型或U型缺口，分别见5.2.1和5.2.2规定。
如试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度7.5 mm、5 mm或2.5 mm的小尺寸试样（见图2和表2）。
注：对于低能量的冲击试验，因为摆锤要吸收额外能量，因此垫片的使用非常重要。
对于高能量的冲击试验并不十分重要。
应在支座上放置适当厚度的垫片，以使试样打击中心的高度为5 mm（相当于宽度10 mm标准试样打击中心的高度）。
试样表而粗糙度Ra应优于5 μm，端部除外。
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﹑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，并进行比拟。
三﹑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﹑试样的制备
假设冲击试样的类型和尺寸不同，那么得出的实验结果不能直接比拟和换算。
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﹑尺寸精度以及外表粗糙度。
试样缺口底部应光滑﹑无与缺口轴线平行的明显划痕。
图1-2 冲击试样
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)
1/ 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，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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
四、符号
二、GB/T229-2007解读
二、GB/T229-2007解读
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。
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
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
缺口在焊缝、熔合线或HAZ的位置
二、GB/T229-2007解读
试样的尺寸及偏差应满足下表：
二、GB/T229-2007解读
一、范围 规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法，
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》。
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
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。
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。
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。
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
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。
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。
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
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
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。
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
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
二、GB/T229-2007解读
一、夏比摆锤冲击试验简介
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。
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。