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标准试件的冲击韧性测试方法


〓冲击强度:
(1) 冲击强度用于评估资料的抗冲击才能或判别资料的脆性和耐性程度,因而冲击强度也称冲击耐性。    
(2) 冲击强度是试样在冲击损坏进程中所吸收的能量与初始横截面积之比。  
(3) 冲击强度依据实验设备不一样可分为简支梁冲击强度、悬臂梁冲击强度.  
(4)冲击强度的测量规范主要有ISO国际规范(GB参照ISO)及美国资料规范,GB为1943-2007为最新规范,ATSM 规范为规范,详细区别如下:   GB: 是试件在一次冲击实验时,单位横截面积(m2)上所耗费的冲击功(J),其单位为MJ/m2。 ATSM:它反映了资料反抗裂纹拓展和抗脆断的才能,单位宽度所耗费的功,单位为J/m。    
(5)设备区别: 悬臂梁冲击方向中心有撞针,简支梁冲击方向笔直面有凹块,正面形状为一凹形摆锤。    
(6)缺口区别: 缺口通常分为四种,有V型口和U型口两种,每种依据简略圆弧半径又分为两种。    
(7)样条区别: GB:通常为 80*10mm 样条 以及63.5*10mm 样条 缺口为2mm,也有63.8*12.7mm样条    ATSM:通常为63.5*12.7mm 缺口剩下宽度为 10.16mm (国内有用80*10样条)。  
(8)测验公式: GB: a=W / (h*d) 单位KJ/m ATSM: a= W /d 单位:J/m   a:冲击强度   W :冲击丢失能量   h:缺口剩下宽度     d:样条厚度  因而,GB与ATSM之间不能够同等测量,但从测量公式可总结经验公式:GB数值*10.16或8(过错样条)=ATSM数值,也能够由实践测量来总结比值。    
〓冲击耐性实验纲要:  1.用摆锤冲击实验机,冲击简支梁受载条件下的低碳钢和铸铁试样,断定一次冲击负载效果下折断时的冲击耐性αku  2.经过剖析核算,调查断口,对比上述两种资料反抗冲击载荷的才能    冲击耐性实验指导书   衡量资料抗冲击才能的目标用冲击韧度来表明。冲击韧度是经过冲击实验来测定的。这种实验在一次冲击载荷效果下显示试件缺口处的力学特性(耐性或脆性)。尽管实验中测定的冲击吸收功或冲击韧度,不能直接用于工程核算,但它能够作为判别资料脆化趋势的一个定性目标,还可作为查验原料热处理技术的一个主要手法.这是因为它对资料的质量、微观缺点、显微安排非常灵敏,而这点恰是静载实验所无法提醒的。  
一﹑冲击实验的类型及称号  测定冲击韧度的实验办法有多种。国际上大多数国家所使用的惯例实验为简支梁式的冲击曲折实验。在室温下进行的实验通常选用《金属夏比冲击实验办法》,别的还有“低温夏比冲击实验”,“ 高温夏比冲击实验”。
〓 因为冲击实验遭到多种内涵和外界要素的影响。要想准确反映资料的冲击特性,有必要使用冲击实验办法和设备规范化、规范化,为此中国拟定了金属资料冲击实验的一系列国家规范。本次实验介绍“金属夏比冲击实验”测定冲击韧度。  
二﹑实验目的  测定低碳钢和铸铁两种资料的冲击韧度,调查损坏状况,并进行对比。  
三﹑实验设备  1. 冲击实验机 2. 游标卡尺  
冲击试验机结构图
图2-26 冲击实验机结构图。    
四﹑试样的制备  若冲击试样的类型和尺度不一样,则得出的实验成果不能直接对比和换算。本次实验选用U型缺口冲击试样。其尺度及误差应依据GB/T229-1994规则,见图2-27。加工缺口试样时,应严格控制其形状﹑尺度精度以及外表粗糙度。试样缺口底部应润滑﹑无与缺口轴线平行的显着划痕。    

冲击试样图
  图2-27 冲击试样    
五﹑实验原理 :冲击实验使用的是能量守恒原理,即冲击试样耗费的能量是摆锤实验前后的势能差。实验时,把试样放在图2-28的B处,将摆锤举至高度为H的A处自在落下, 冲断试样即可。  摆锤在A场所具有的势能为:E=GH=GL(1-cosα)(2-12) 冲断试样后,摆锤在C场所具有的势能为:  E1=Gh=GL(1-cosβ)。 (2-13) 势能之差E-E1,即为冲断试样所耗费的冲击功AK:  AK=E-E1=GL(cosβ-cosα)                                     (2-14)   式中,G为摆锤重力(N);L为摆长(摆轴到摆锤重心的间隔)(mm);α为冲断试样前摆锤扬起的最大视点;β为冲断试样后摆锤扬起的最大视点。  

冲击试验原理图
图2-28 冲击实验原理图    
六﹑实验过程  1. 测量试样的几许尺度及缺口处的横截面尺度。  2. 依据估量资料冲击耐性来挑选实验机的摆锤和表盘。 3. 装置试样。如图2-29所示。

冲击试验示意图
图2-29  冲击实验示目的  
4. 进行实验。将摆锤举起到高度为H处并锁住,然后开释摆锤,冲断试样后,待摆锤扬起 到最大高度,再回落时,当即刹车,使摆锤停住。  5. 记载表盘上所示的冲击功AKU值.取下试样,调查断口。实验结束,将实验机恢复。 6. 冲击实验要特别注意人身的安全。    
七﹑实验成果处理 1.核算冲击耐性值αKU. αKU =0SAKU (J/cm2) (2-15)  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)。  冲击耐性值αKU是反映资料反抗冲击载荷的归纳性能目标,它跟着试样的肯定尺度﹑缺口形状﹑实验温度等的改变而不一样。   2.对比剖析两种资料的反抗冲击时所吸收的功。调查损坏断口描摹特征。   

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