第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件

第三章金屬夏比缺口沖擊試驗沖擊韌性:是材料抵抗變形和斷裂的能力，即在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。夏比擺錘沖擊試驗的將規(guī)定幾何形狀的缺口試樣置于試驗機兩支座之間，缺口背向打擊面放置，用擺錘一次打斷試樣，測定試樣的吸收能量，如下圖所示，實質(zhì)上就是通過能量轉(zhuǎn)換過程，測量試樣在這種沖擊下折斷時所吸收的能量。

第三章金屬夏比缺口沖擊試驗沖擊韌性:1第一節(jié)沖擊試驗原理

第三章金屬夏比缺口沖擊試驗（圖3-1）第一節(jié)沖擊試驗原理第三章金屬夏比缺口沖擊試驗（圖32在沖擊試驗力下斷裂吸收功組成第一節(jié)沖擊試驗原理K值是試樣在沖擊試驗力下斷裂時所吸收的能量，但是K值相同的材料，并不表明它們的韌性和脆性程度是相同的。因為試樣吸收的沖擊能量K是由三個部分組成的，即消耗于彈性變形的彈性功、消耗于塑性變形至產(chǎn)生裂紋前的塑性功和消耗于裂紋萌生、擴展直至斷裂的撕裂功。這三部分所占的比例隨材料特性、試樣形狀及尺寸和缺口的類型而異。一般來說，強度高的材料斷裂時所吸收的沖擊功中彈性功占的比例較大，塑性功和撕裂功所占比例較小。彈性功塑性功撕裂功在沖擊試驗力下斷裂吸收功組成第一節(jié)沖擊試驗原理K值是試樣在沖3第二節(jié)沖擊試樣

一、夏比缺口沖擊試樣類型第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣

一、夏比缺口沖擊試樣類型第三章金屬夏4第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣5第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件6二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣1母材樣坯的切取2焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向3缺口的加工常用的沖擊試樣缺口加工方法有以下幾種：（1）

光學(xué)磨床加工方法（2）

機加工方法（3）

拉床加工方法（4）

線切割加工方法二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第7二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣1母材樣坯的切取圖3－5鋼板樣坯截取位置二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第8二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣2、焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向

（1）JB4744中對沖擊試樣的截取和缺口方位要求如下：

a）試樣應(yīng)垂直于焊接方向截取，試樣的缺口軸線應(yīng)垂直于試板表面，焊縫金屬的沖擊試樣的缺口應(yīng)位于焊縫中央。

b）當鋼材標準抗拉強度下限σb≤540MPa時，在最后焊道的焊縫側(cè)，以距鋼板表面1~2mm為沖擊試樣的上表面，取一組焊縫金屬沖擊試樣（見圖3-6中I組）。

c）鋼材標準抗拉強度下限σb≥540MPa和Cr-Mo鋼，且試板厚度大于60mm時，以及設(shè)計溫度低于-30℃，且厚度大于40mm的低溫鋼，取兩組焊縫金屬沖擊試樣。一組在最后焊道側(cè)，距鋼板表面1~2mm處；另一組在鋼板另一側(cè)表面和1/2板厚之間（即以另一側(cè)1/4板厚處為沖擊試樣的軸線）截?。ㄒ妶D3-6中I和II兩組）。

I二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第9二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣2、焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向

d）熱影響區(qū)沖擊試樣缺口的位置如圖3-7所示。缺口軸線至試樣軸線與熔合線的交點的距離（S）大于零，且應(yīng)盡可能多的通過熱影響區(qū)。二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第10二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣2、焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向

（2）JB4708中對沖擊試樣的截取和缺口方位要求如下：

a）樣縱軸應(yīng)垂直于焊縫軸線，缺口軸線垂直于母材表面。b）取樣及缺口位置見圖3-8。焊縫區(qū)試樣的缺口應(yīng)位于焊縫中心線上。熱影響區(qū)試樣的缺口軸線至試樣軸線與熔合線的交點的距離大于零，且應(yīng)盡可能多的通過熱影響區(qū)。二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第11二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣2、焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向

其他焊接接頭沖擊試樣的取樣方法應(yīng)按GB2649進行，試樣加工按GB2650要求進行。圖3-9（a）、（b）和（c）分別為焊縫金屬沖擊試樣和熔合線沖擊試樣和熱影響區(qū)沖擊試樣缺口位置示意圖。應(yīng)該強調(diào)的是，熔合線和熱影響區(qū)沖擊試樣，在確定缺口位置時，必須用低倍焊接接頭化學(xué)侵蝕方法確定熔合線和熱影響區(qū)的準確位置。

圖3－9二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第12

第三節(jié)試驗設(shè)備及儀器

GB/T3808-2002中對擺錘式?jīng)_擊試驗機幾項重要的性能指標作了明確規(guī)定，主要包括試驗機的標準打擊能量、擺錘沖擊速度、試樣支座及擺錘刀刃尺寸等。擺錘式?jīng)_擊試驗機主要由機架、擺錘、試樣支座、指示裝置及擺錘釋放、制動和提升機構(gòu)組成。目前國產(chǎn)的擺錘式?jīng)_擊試驗機主要有：JB-30A、JB-30B、JBG-30、JBD-30、JBD-30A等型號，各種試驗機的基本技術(shù)參數(shù)均符合標準要求，結(jié)構(gòu)形式及操作方法也基本一致。主要區(qū)別在送樣方式上（手動或自動）。沖擊擺錘的最大沖擊能量分為147J和294J兩檔，沖擊速度都在5.2m/s左右。第三節(jié)試驗設(shè)備及儀器GB/T3808-2002中13第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件14第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件15第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件16第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件17第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件18第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件19

沖擊試驗設(shè)備及儀器其它要求：

第三節(jié)試驗設(shè)備及儀器1在低溫沖擊試驗中，溫度測量的準確性直接影響到試驗結(jié)果的可靠性。低溫沖擊試驗溫度測量系統(tǒng)可使用銅-康銅熱電偶或玻璃溫度計。較為常用的為玻璃溫度計。2銅-康銅熱電偶應(yīng)滿足JJG386《工作用銅-康銅熱電偶檢定規(guī)程》Ⅱ級熱電偶要求。玻璃溫度計一般用于低溫沖擊試驗中的溫度測量，玻璃溫度計應(yīng)符合JJG130《工作用玻璃液體溫度計檢定規(guī)程》要求。3沖擊試驗方法標準中規(guī)定，測溫用的玻璃溫度計量小分度值應(yīng)不大于1℃，從表3-4中可以看出，對于低溫沖擊試驗，測溫溫度計在全浸工作狀態(tài)下的測溫最大誤差在1～2℃之間。

沖擊試驗設(shè)備及儀器其它要求：第三節(jié)試驗設(shè)備及儀器20

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

一、沖擊試樣的定位

在夏比沖擊試驗中，為了測定出穩(wěn)定可靠的試驗數(shù)據(jù)，必須保證擺錘刀刃與試樣的接觸線位于試樣缺口對稱面上，也就是應(yīng)使缺口對稱面與支座對稱面基本重合。如果擺錘刀刃打擊試樣時偏離缺口中心位置，測得的缺口沖擊功將隨著這個偏離量變化而增加。關(guān)于試樣對中偏差給試驗結(jié)果帶來的影響，許多試驗研究結(jié)果表明，當試樣缺口對稱面與支座對稱面偏差在0.5mm以內(nèi)時，對試驗結(jié)果無明顯影響。因此標準中規(guī)定該偏差應(yīng)不大于0.5mm。為了使試樣缺口對稱面準確地與支座對稱面重合，對于室溫沖擊試驗和一些低溫沖擊試驗，要使用專用的對中夾鉗或定位規(guī)放置試樣，放置的試樣缺口背面朝向擺錘打擊方向，試樣應(yīng)盡可能緊貼支坐面。

第四節(jié)沖擊試驗操作方法一、沖擊試樣的定位21

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

二、試樣保溫時間

在高溫和低溫沖擊試驗中，將試樣加熱或冷卻至規(guī)定溫度后，必須在此溫度保溫一段時間，合理的保溫時間應(yīng)是試樣整體達到規(guī)定的均勻溫度所需的時間。高溫沖擊試驗保溫時間也不宜過長，以免造成試樣表面的氧化，特別是缺口根部表面的氧化。

高溫或低溫沖擊試驗，為了保證試驗結(jié)果的準確性，要求冷卻液或加熱劑應(yīng)充滿適當容量的容器，距容器底部至少應(yīng)25mm，試樣在液體中至少要浸于25mm的深度，測溫裝置應(yīng)放置于試樣堆的中心，試樣在均勻攪拌的液體中至少保持5min，當使用氣體介質(zhì)時，試樣應(yīng)處于氣體圍繞的環(huán)境中，至少應(yīng)保持30min，用于從介質(zhì)中移動試樣的裝置應(yīng)放于介質(zhì)中，確保與試樣溫度基本相同。

第四節(jié)沖擊試驗操作方法二、試樣保溫時間22

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

三、低溫沖擊試驗操作要點

第四節(jié)沖擊試驗操作方法三、低溫沖擊試驗操作要點23

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

三、低溫沖擊試驗操作要點

第四節(jié)沖擊試驗操作方法三、低溫沖擊試驗操作要點24

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定

材料一旦發(fā)生韌脆化現(xiàn)象，斷裂形式便由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷口由纖維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀，斷裂機理由微孔聚集型變?yōu)榇┚Ы饫硇汀＿@是由于在體心立方晶體金屬及合金或某些密排六方晶體金屬及合金中，溫度的下降增加了位錯在晶體中運動的阻力，使材料的屈服點升高，因而材料發(fā)生脆化。

1、韌脆化機理第四節(jié)沖擊試驗操作方法四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定材料一25

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定

根據(jù)不同溫度下的沖擊試驗結(jié)果，以沖擊吸收功或脆性斷面率為縱坐標，以試驗溫度為橫坐標繪制曲線。如圖所示。

2、韌脆轉(zhuǎn)變溫度測定的四種方法第四節(jié)沖擊試驗操作方法四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定根據(jù)不26

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定

韌脆轉(zhuǎn)變溫度曲線示意圖第四節(jié)沖擊試驗操作方法四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定韌脆轉(zhuǎn)27

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

五、脆性斷面率的測定

1對比法沖擊試樣斷口纖維斷面率示意圖見圖3-10。2尺寸測量法3放大測量法

4卡片測量法

第四節(jié)沖擊試驗操作方法五、脆性斷面率的測定1對比28

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

六、側(cè)膨脹值的測定

1側(cè)膨脹儀測量法2投影儀測量法3游標卡尺測量法

圖3-11中為一個打斷為兩截的沖擊試樣斷面，W是沖擊試樣原始寬度，A1、A2、A3、A4分別為側(cè)膨脹量。如果A1＞A2A3=A4

則側(cè)膨脹值LE=A1+A3（或A4）

如果A1＞A2A3＞A4則側(cè)膨脹值LE=A1+A3

第四節(jié)沖擊試驗操作方法六、側(cè)膨脹值的測定1側(cè)膨脹儀29

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告

一、沖擊吸收能量有效位數(shù)

試驗結(jié)果值有效位數(shù)取決于試驗測量系統(tǒng)的綜合精度，即保留的有效數(shù)字應(yīng)與測試的系統(tǒng)誤差相適應(yīng)。過多保留有效位數(shù)則夸大了試驗的測量確定，有效位數(shù)不夠則增大了誤差。標準試驗方法規(guī)定，沖擊吸收功于少應(yīng)保留兩位有效數(shù)字，修約方法按GB8170《數(shù)值修約規(guī)則》執(zhí)行。對于“至少應(yīng)保留兩位有效數(shù)字的含義應(yīng)理解為：沖擊吸收能量在100J以上時，應(yīng)是三位數(shù)字，例如120J；沖擊吸收能量在10～＜100J時，應(yīng)為二位數(shù)字，例如95J；沖擊吸收能量在10J以下時，應(yīng)保留小數(shù)點后一位數(shù)字，例如6.5J。

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告一、沖擊吸收能量有效30

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告

對于非標準沖擊試樣，當報告沖擊吸收功時，僅標出試樣缺口的形狀，試樣的尺寸應(yīng)在報告中詳細注明。

二、沖擊吸收的表示方法夏比缺口沖擊試驗方法標準中規(guī)定了四種類型的標準試樣，為了表示出不同類型沖擊試樣的試驗結(jié)果，四種類型試樣的沖擊吸收能量用如下符號表示，以示區(qū)別：第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告對于非標準沖擊31

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告

三、試驗結(jié)果對比

只有相同類型和尺寸試樣在同一試驗條件下的試驗結(jié)果才能進行比較，當試樣缺口形狀和尺寸不同時，或厚度及寬度不同時，其試驗結(jié)果不能直接對比和換算。

對于厚度小于10mm的金屬材料，由于尺寸受限制，不能加工成標準試樣，一般加工成寬度7.5mm或5mm的沖擊試樣，這些試樣得出的試驗結(jié)果同樣不能與標準試樣的結(jié)果進行對比和換算。除非對于特定的試驗材料在大量對比試驗的條件下找出它們之間的相關(guān)性。

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告三、試驗結(jié)果對比32

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告

四、試驗中異常情況處理

當由于試驗機打擊能量不足使試樣未完全折斷時，應(yīng)在試驗數(shù)據(jù)前加大于符號“＞”，其他情況則應(yīng)注明“未折斷”。試驗后的沖擊試驗斷口出現(xiàn)可見裂紋或缺陷時，要在試驗報告中注明，試驗委托者可根據(jù)斷口情況了解產(chǎn)品質(zhì)量。

試驗中當發(fā)現(xiàn)操作不符合要求時，而且試樣打斷時有卡錘現(xiàn)象時，由于得到的結(jié)果已不準確，因此試驗結(jié)果無效，應(yīng)重新補作試驗

。

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告四、試驗中異常情況處33

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告

五、試驗報告沖擊試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：1

所采用的試驗方法標準號；2

試驗材料種類及標志；3

試樣尺寸及類型；4

試驗溫度；5

試驗機打擊能量；6

沖擊吸收功；7

韌脆轉(zhuǎn)變溫度（如有必要）；8

試驗日期。第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告五、試驗報告34鐵素體剛的無塑性轉(zhuǎn)變溫度落錘試驗方法

GB/T6803-2008一試驗原理

落錘試樣以簡支梁的形式加載，試樣拉伸一面堆焊一層脆性合金焊道，并開一缺口以誘發(fā)裂紋。試驗時，試樣在冷卻到一定溫度并保溫一定時間后置于特制砧座上，然后落下重錘進行打擊，根據(jù)不同溫度下試樣開裂情況，判斷材料的無塑性轉(zhuǎn)變（NDT）溫度。鐵素體剛的無塑性轉(zhuǎn)變溫度落錘試驗方法

GB/T6803-2035二試樣二試樣36第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件37第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件38三實驗裝置三實驗裝置39第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件40四實驗要求四實驗要求41第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件42第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件43第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件44第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件45第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件46第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件47第三章金屬夏比缺口沖擊試驗沖擊韌性:是材料抵抗變形和斷裂的能力，即在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。夏比擺錘沖擊試驗的將規(guī)定幾何形狀的缺口試樣置于試驗機兩支座之間，缺口背向打擊面放置，用擺錘一次打斷試樣，測定試樣的吸收能量，如下圖所示，實質(zhì)上就是通過能量轉(zhuǎn)換過程，測量試樣在這種沖擊下折斷時所吸收的能量。

第三章金屬夏比缺口沖擊試驗沖擊韌性:48第一節(jié)沖擊試驗原理

第三章金屬夏比缺口沖擊試驗（圖3-1）第一節(jié)沖擊試驗原理第三章金屬夏比缺口沖擊試驗（圖349在沖擊試驗力下斷裂吸收功組成第一節(jié)沖擊試驗原理K值是試樣在沖擊試驗力下斷裂時所吸收的能量，但是K值相同的材料，并不表明它們的韌性和脆性程度是相同的。因為試樣吸收的沖擊能量K是由三個部分組成的，即消耗于彈性變形的彈性功、消耗于塑性變形至產(chǎn)生裂紋前的塑性功和消耗于裂紋萌生、擴展直至斷裂的撕裂功。這三部分所占的比例隨材料特性、試樣形狀及尺寸和缺口的類型而異。一般來說，強度高的材料斷裂時所吸收的沖擊功中彈性功占的比例較大，塑性功和撕裂功所占比例較小。彈性功塑性功撕裂功在沖擊試驗力下斷裂吸收功組成第一節(jié)沖擊試驗原理K值是試樣在沖50第二節(jié)沖擊試樣

一、夏比缺口沖擊試樣類型第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣

一、夏比缺口沖擊試樣類型第三章金屬夏51第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣52第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件53二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣1母材樣坯的切取2焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向3缺口的加工常用的沖擊試樣缺口加工方法有以下幾種：（1）

光學(xué)磨床加工方法（2）

機加工方法（3）

拉床加工方法（4）

線切割加工方法二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第54二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣1母材樣坯的切取圖3－5鋼板樣坯截取位置二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第55二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣2、焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向

（1）JB4744中對沖擊試樣的截取和缺口方位要求如下：

a）試樣應(yīng)垂直于焊接方向截取，試樣的缺口軸線應(yīng)垂直于試板表面，焊縫金屬的沖擊試樣的缺口應(yīng)位于焊縫中央。

b）當鋼材標準抗拉強度下限σb≤540MPa時，在最后焊道的焊縫側(cè)，以距鋼板表面1~2mm為沖擊試樣的上表面，取一組焊縫金屬沖擊試樣（見圖3-6中I組）。

c）鋼材標準抗拉強度下限σb≥540MPa和Cr-Mo鋼，且試板厚度大于60mm時，以及設(shè)計溫度低于-30℃，且厚度大于40mm的低溫鋼，取兩組焊縫金屬沖擊試樣。一組在最后焊道側(cè)，距鋼板表面1~2mm處；另一組在鋼板另一側(cè)表面和1/2板厚之間（即以另一側(cè)1/4板厚處為沖擊試樣的軸線）截取（見圖3-6中I和II兩組）。

I二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第56二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣2、焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向

d）熱影響區(qū)沖擊試樣缺口的位置如圖3-7所示。缺口軸線至試樣軸線與熔合線的交點的距離（S）大于零，且應(yīng)盡可能多的通過熱影響區(qū)。二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第57二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣2、焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向

（2）JB4708中對沖擊試樣的截取和缺口方位要求如下：

a）樣縱軸應(yīng)垂直于焊縫軸線，缺口軸線垂直于母材表面。b）取樣及缺口位置見圖3-8。焊縫區(qū)試樣的缺口應(yīng)位于焊縫中心線上。熱影響區(qū)試樣的缺口軸線至試樣軸線與熔合線的交點的距離大于零，且應(yīng)盡可能多的通過熱影響區(qū)。二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第58二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第二節(jié)沖擊試樣2、焊接接頭沖擊樣坯的截取及缺口方向

其他焊接接頭沖擊試樣的取樣方法應(yīng)按GB2649進行，試樣加工按GB2650要求進行。圖3-9（a）、（b）和（c）分別為焊縫金屬沖擊試樣和熔合線沖擊試樣和熱影響區(qū)沖擊試樣缺口位置示意圖。應(yīng)該強調(diào)的是，熔合線和熱影響區(qū)沖擊試樣，在確定缺口位置時，必須用低倍焊接接頭化學(xué)侵蝕方法確定熔合線和熱影響區(qū)的準確位置。

圖3－9二、沖擊試樣的取樣方法第三章金屬夏比缺口沖擊試驗第59

第三節(jié)試驗設(shè)備及儀器

GB/T3808-2002中對擺錘式?jīng)_擊試驗機幾項重要的性能指標作了明確規(guī)定，主要包括試驗機的標準打擊能量、擺錘沖擊速度、試樣支座及擺錘刀刃尺寸等。擺錘式?jīng)_擊試驗機主要由機架、擺錘、試樣支座、指示裝置及擺錘釋放、制動和提升機構(gòu)組成。目前國產(chǎn)的擺錘式?jīng)_擊試驗機主要有：JB-30A、JB-30B、JBG-30、JBD-30、JBD-30A等型號，各種試驗機的基本技術(shù)參數(shù)均符合標準要求，結(jié)構(gòu)形式及操作方法也基本一致。主要區(qū)別在送樣方式上（手動或自動）。沖擊擺錘的最大沖擊能量分為147J和294J兩檔，沖擊速度都在5.2m/s左右。第三節(jié)試驗設(shè)備及儀器GB/T3808-2002中60第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件61第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件62第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件63第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件64第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件65第三章-金屬夏比缺口沖擊試驗課件66

沖擊試驗設(shè)備及儀器其它要求：

第三節(jié)試驗設(shè)備及儀器1在低溫沖擊試驗中，溫度測量的準確性直接影響到試驗結(jié)果的可靠性。低溫沖擊試驗溫度測量系統(tǒng)可使用銅-康銅熱電偶或玻璃溫度計。較為常用的為玻璃溫度計。2銅-康銅熱電偶應(yīng)滿足JJG386《工作用銅-康銅熱電偶檢定規(guī)程》Ⅱ級熱電偶要求。玻璃溫度計一般用于低溫沖擊試驗中的溫度測量，玻璃溫度計應(yīng)符合JJG130《工作用玻璃液體溫度計檢定規(guī)程》要求。3沖擊試驗方法標準中規(guī)定，測溫用的玻璃溫度計量小分度值應(yīng)不大于1℃，從表3-4中可以看出，對于低溫沖擊試驗，測溫溫度計在全浸工作狀態(tài)下的測溫最大誤差在1～2℃之間。

沖擊試驗設(shè)備及儀器其它要求：第三節(jié)試驗設(shè)備及儀器67

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

一、沖擊試樣的定位

在夏比沖擊試驗中，為了測定出穩(wěn)定可靠的試驗數(shù)據(jù)，必須保證擺錘刀刃與試樣的接觸線位于試樣缺口對稱面上，也就是應(yīng)使缺口對稱面與支座對稱面基本重合。如果擺錘刀刃打擊試樣時偏離缺口中心位置，測得的缺口沖擊功將隨著這個偏離量變化而增加。關(guān)于試樣對中偏差給試驗結(jié)果帶來的影響，許多試驗研究結(jié)果表明，當試樣缺口對稱面與支座對稱面偏差在0.5mm以內(nèi)時，對試驗結(jié)果無明顯影響。因此標準中規(guī)定該偏差應(yīng)不大于0.5mm。為了使試樣缺口對稱面準確地與支座對稱面重合，對于室溫沖擊試驗和一些低溫沖擊試驗，要使用專用的對中夾鉗或定位規(guī)放置試樣，放置的試樣缺口背面朝向擺錘打擊方向，試樣應(yīng)盡可能緊貼支坐面。

第四節(jié)沖擊試驗操作方法一、沖擊試樣的定位68

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

二、試樣保溫時間

在高溫和低溫沖擊試驗中，將試樣加熱或冷卻至規(guī)定溫度后，必須在此溫度保溫一段時間，合理的保溫時間應(yīng)是試樣整體達到規(guī)定的均勻溫度所需的時間。高溫沖擊試驗保溫時間也不宜過長，以免造成試樣表面的氧化，特別是缺口根部表面的氧化。

高溫或低溫沖擊試驗，為了保證試驗結(jié)果的準確性，要求冷卻液或加熱劑應(yīng)充滿適當容量的容器，距容器底部至少應(yīng)25mm，試樣在液體中至少要浸于25mm的深度，測溫裝置應(yīng)放置于試樣堆的中心，試樣在均勻攪拌的液體中至少保持5min，當使用氣體介質(zhì)時，試樣應(yīng)處于氣體圍繞的環(huán)境中，至少應(yīng)保持30min，用于從介質(zhì)中移動試樣的裝置應(yīng)放于介質(zhì)中，確保與試樣溫度基本相同。

第四節(jié)沖擊試驗操作方法二、試樣保溫時間69

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

三、低溫沖擊試驗操作要點

第四節(jié)沖擊試驗操作方法三、低溫沖擊試驗操作要點70

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

三、低溫沖擊試驗操作要點

第四節(jié)沖擊試驗操作方法三、低溫沖擊試驗操作要點71

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定

材料一旦發(fā)生韌脆化現(xiàn)象，斷裂形式便由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，沖擊吸收功明顯下降，斷口由纖維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀，斷裂機理由微孔聚集型變?yōu)榇┚Ы饫硇汀＿@是由于在體心立方晶體金屬及合金或某些密排六方晶體金屬及合金中，溫度的下降增加了位錯在晶體中運動的阻力，使材料的屈服點升高，因而材料發(fā)生脆化。

1、韌脆化機理第四節(jié)沖擊試驗操作方法四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定材料一72

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定

根據(jù)不同溫度下的沖擊試驗結(jié)果，以沖擊吸收功或脆性斷面率為縱坐標，以試驗溫度為橫坐標繪制曲線。如圖所示。

2、韌脆轉(zhuǎn)變溫度測定的四種方法第四節(jié)沖擊試驗操作方法四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定根據(jù)不73

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定

韌脆轉(zhuǎn)變溫度曲線示意圖第四節(jié)沖擊試驗操作方法四、韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定韌脆轉(zhuǎn)74

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

五、脆性斷面率的測定

1對比法沖擊試樣斷口纖維斷面率示意圖見圖3-10。2尺寸測量法3放大測量法

4卡片測量法

第四節(jié)沖擊試驗操作方法五、脆性斷面率的測定1對比75

第四節(jié)

沖擊試驗操作方法

六、側(cè)膨脹值的測定

1側(cè)膨脹儀測量法2投影儀測量法3游標卡尺測量法

圖3-11中為一個打斷為兩截的沖擊試樣斷面，W是沖擊試樣原始寬度，A1、A2、A3、A4分別為側(cè)膨脹量。如果A1＞A2A3=A4

則側(cè)膨脹值LE=A1+A3（或A4）

如果A1＞A2A3＞A4則側(cè)膨脹值LE=A1+A3

第四節(jié)沖擊試驗操作方法六、側(cè)膨脹值的測定1側(cè)膨脹儀76

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告

一、沖擊吸收能量有效位數(shù)

試驗結(jié)果值有效位數(shù)取決于試驗測量系統(tǒng)的綜合精度，即保留的有效數(shù)字應(yīng)與測試的系統(tǒng)誤差相適應(yīng)。過多保留有效位數(shù)則夸大了試驗的測量確定，有效位數(shù)不夠則增大了誤差。標準試驗方法規(guī)定，沖擊吸收功于少應(yīng)保留兩位有效數(shù)字，修約方法按GB8170《數(shù)值修約規(guī)則》執(zhí)行。對于“至少應(yīng)保留兩位有效數(shù)字的含義應(yīng)理解為：沖擊吸收能量在100J以上時，應(yīng)是三位數(shù)字，例如120J；沖擊吸收能量在10～＜100J時，應(yīng)為二位數(shù)字，例如95J；沖擊吸收能量在10J以下時，應(yīng)保留小數(shù)點后一位數(shù)字，例如6.5J。

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告一、沖擊吸收能量有效77

第五節(jié)沖擊試驗結(jié)果處理及試驗報告

對于非標準沖擊試樣，當報告沖擊吸收功時，僅標出試樣缺口的形狀，試樣的尺寸應(yīng)在報告中詳細注明。

二、沖擊吸收的表示方法