程诚检测|原创 金属材料测试面面观-夏比冲击测试
北京联盟_本文原题：金属材料测试面面观-夏比冲击测试
金属材料的冲击性能是指材料在冲击载荷作用下的力学行为 ， 其作用主要有以下几个方面：
(1)评定材料的冶金质量和热加工质量 。 通过测定冲击吸收功和对冲击试样的断口分析 ， 可揭示材料中是否含有夹渣、气泡、偏析、分层等冶金缺陷和过烧、过热、回火脆性等锻造、热处理缺陷 ， 因为这些缺陷会使冲击吸收功明显下降 。
(2)通过低温系列冲击试验可确定材料的低温脆变倾向和韧脆转变温度 。
下面以金属材料常用的夏比冲击试验（Charpyimpacttest）来详细说明该实验的相关步骤及要求：
一、试验原理
本文插图
图1夏比冲击试验原理
试验是在摆锤式冲击试验机上进行的 。 将试样水平放在试验机支座上 ， 缺口位于冲击相背方向 。
然后将具有一定重量G摆锤举至一定高度H1 ， 使其获得一定位能GH1 。 释放摆锤一次冲断试样 ， 摆锤的剩余能量为GH2 ， 则摆锤冲断试样失去的位能为GH1-GH2 ， 此即为试样变形和断裂所消耗的功 ， 称为冲击吸收功(Ak) ， 单位为J 。
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 。
二、试样要求
标准尺寸冲击试样长度为55mm ， 横截面为10mm×10mm方形截面 。 在试样长度中间有V型或U型缺口 ， 如试料不够制备标准尺寸试样 ， 可使用宽度7.5mm、5mm或2.5mm的小尺寸试样 ， 试样表面粗糙度Ra应优于5mm ， 端部除外 。
夏比冲击试验试样有两种 ， V型缺口和U型缺口 。 V型缺口应有45?夹角 ， 其深度为2mm ， 底部曲率半径为0.25mm；U型缺口深度应为2mm或5mm(除非另有规定) ， 底部曲率半径为1mm 。
本文插图
图2夏比冲击试样
三、试验过程
1、检验试样的标识是否正确；
2、检查冲击摆锤、砧座是否磨损或损坏；
3、根据测试试样的产品标准确定摆锤刀刃半径；
4、对于低能量的小尺寸冲击试样（试样的宽度为7.5mm ， 5mm ， 2.5mm）应在砧座上放置适当厚度的垫片 ， 以确保试样打击中心的高度为5mm；
5、试样冷却与保温：
5.1试验前 ， 试样至少应保温5分钟 ， 应将夹持试样的机械装置（比如夹钳）放在液浴中至少5分钟 ， 并在两次试验的过程中将该装置放回到液浴中；
5.2试验时 ， 应在5秒钟内将试样移送到试验机进行试验；
6、试样定位：缺口背面朝向冲击刀刃 ， 且要居中 ， 紧贴钳口 ， 冲击结束后于显示器上读取吸收能量数据；
7、剪切断裂百分比的测量（选测）；
8、侧膨胀量的测量（选测）；
9、试验结束；
四.异常情况分析
1、如果试样没有断成两段：
1.1未断裂试样的冲击功小于试验机能力的80%的时候可以和断裂试样的冲击功值进行平均；
1.2如果冲击功超过了试验机能力的80% ， 并且试样在砧座上彻底断裂 ， 则直接报告冲击功数值 ， 而不与其他的数值进行平均；
2、如果试样没有在砧座上彻底断裂（比如 ， 摆锤卡住） ， 则应报告超过了试验机能力；
3、如果试样卡在试验机上 ， 则应废弃此次测量结果并对试验机进行彻底检查 ， 查看是否有损坏 ， 因为这将影响到试验机的校准；
4、由于断电设备故障影响测试结果时 ， 实验员应在24小时内通知客户 ， 若试验仍未失效 ， 测试记录应包括以下几点：中断日期及时间 ， 故障描述 ， 采取的纠正措施 。
五、影响冲击试验结果的因素
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