一级冲击试验培训教材课件

力学性能试验培训力学性能试验培训第七章第七章 金属工艺性能金属工艺性能第六章第六章 金属夏比冲击试验金属夏比冲击试验Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIM5/16/20245/16/20241 1Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM力学性能试验培训第七章 金属工艺性能Prof.Wang B第六章第六章 金属夏比冲击试验金属夏比冲击试验n n前言前言n n第一节第一节 冲击试验原理冲击试验原理n n第二节第二节 夏比冲击试样与试验设备夏比冲击试样与试验设备n n第三节第三节 常温冲击试验常温冲击试验n n第四节第四节 冲击试验影响因素冲击试验影响因素5/16/20245/16/20242 2Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM第六章 金属夏比冲击试验前言7/23/20232Prof.前言前言5/16/20245/16/20243 3Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM前言7/23/20233Prof.Wang Bin,Te韧性概念韧性概念n n金属在断裂前吸收变形能量的能力。金属在断裂前吸收变形能量的能力。分类：静力韧性、冲击韧性、断裂韧性。分类：静力韧性、冲击韧性、断裂韧性。分类：静力韧性、冲击韧性、断裂韧性。分类：静力韧性、冲击韧性、断裂韧性。金属韧性通常随加载速度提高、温度降低、金属韧性通常随加载速度提高、温度降低、金属韧性通常随加载速度提高、温度降低、金属韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而减少。应力集中程度加剧而减少。应力集中程度加剧而减少。应力集中程度加剧而减少。材料的冲击韧度不光取决于材料本身的内在材料的冲击韧度不光取决于材料本身的内在材料的冲击韧度不光取决于材料本身的内在材料的冲击韧度不光取决于材料本身的内在因素。因素。因素。因素。5/16/20245/16/20244 4Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM韧性概念金属在断裂前吸收变形能量的能力。7/23/20234冲击试验标准n nGB/T229-2007GB/T229-2007GB/T229-2007GB/T229-2007金属材料金属材料金属材料金属材料 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夏比摆锤冲击试验方法ISO148-1:2006,MODISO148-1:2006,MODISO148-1:2006,MODISO148-1:2006,MOD代替代替代替代替GB/T229-1994GB/T229-1994GB/T229-1994GB/T229-19942008200820082008年年年年6 6 6 6月月月月1 1 1 1日日日日实实实实施施施施n n其他相关标准其他相关标准其他相关标准其他相关标准 GB/T 18658-2002 GB/T 18658-2002 摆锤式冲击试验机检验用夏比摆锤式冲击试验机检验用夏比摆锤式冲击试验机检验用夏比摆锤式冲击试验机检验用夏比V V型缺口标准型缺口标准型缺口标准型缺口标准试样试样试样试样 GB/T 3808-2002 GB/T 3808-2002 摆锤式冲击试验机的检验摆锤式冲击试验机的检验摆锤式冲击试验机的检验摆锤式冲击试验机的检验 GB/T 19748-2005 GB/T 19748-2005 钢材钢材钢材钢材 夏比夏比夏比夏比V V型缺口摆锤冲击试验型缺口摆锤冲击试验型缺口摆锤冲击试验型缺口摆锤冲击试验 仪器化试仪器化试仪器化试仪器化试验方法验方法验方法验方法 5/16/20245/16/20245 5Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM冲击试验标准GB/T229-2007金属材料 夏比摆锤冲击试第一节第一节 冲击试验原理冲击试验原理5/16/20245/16/20246 6Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM第一节 冲击试验原理7/23/20236Prof.Wang试验原理和适用范围n n试验试验试验试验原理：原理：原理：原理：将规定几何形将规定几何形将规定几何形将规定几何形状的缺口试样置于试验机状的缺口试样置于试验机状的缺口试样置于试验机状的缺口试样置于试验机两支座之间，缺口背向打两支座之间，缺口背向打两支座之间，缺口背向打两支座之间，缺口背向打击面放置，用摆锤一次打击面放置，用摆锤一次打击面放置，用摆锤一次打击面放置，用摆锤一次打断试样，测定试样的吸收断试样，测定试样的吸收断试样，测定试样的吸收断试样，测定试样的吸收能量能量能量能量 。n n适用范围：测定金属材料适用范围：测定金属材料适用范围：测定金属材料适用范围：测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能在夏比冲击试验中吸收能在夏比冲击试验中吸收能在夏比冲击试验中吸收能量的方法（量的方法（量的方法（量的方法（V V型和型和型和型和U U型缺口型缺口型缺口型缺口试样）。试样）。试样）。试样）。5/16/20245/16/20247 7Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试验原理和适用范围试验原理：将规定几何形状的缺口试样置于试验冲击试验的应用n n作为韧性指标，为设计选材和研制新型材料作为韧性指标，为设计选材和研制新型材料作为韧性指标，为设计选材和研制新型材料作为韧性指标，为设计选材和研制新型材料提供依据提供依据提供依据提供依据n n检查和控制冶金产品质量检查和控制冶金产品质量检查和控制冶金产品质量检查和控制冶金产品质量n n监督热加工工艺质量监督热加工工艺质量监督热加工工艺质量监督热加工工艺质量n n评定材料在不同温度下的脆性转化趋势评定材料在不同温度下的脆性转化趋势评定材料在不同温度下的脆性转化趋势评定材料在不同温度下的脆性转化趋势n n确定应变时效敏感性确定应变时效敏感性确定应变时效敏感性确定应变时效敏感性n n缺口敏感性指标。缺口敏感性指标。缺口敏感性指标。缺口敏感性指标。5/16/20245/16/20248 8Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM冲击试验的应用作为韧性指标，为设计选材和研制新型材料提供依据术语及定义 n n实际初始势能（势能）实际初始势能（势能）K Kp p ：对试：对试验机直接检验测定的值。验机直接检验测定的值。n n吸收能量吸收能量K K：由指针或其他指示装由指针或其他指示装置示出的能量值。置示出的能量值。KVKV和和KUKU表示缺口几何形状，用下标数表示缺口几何形状，用下标数字字2 2或或8 8表示摆锤刀刃半径，例如表示摆锤刀刃半径，例如KVKV2 2。5/16/20245/16/20249 9Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM术语及定义 实际初始势能（势能）Kp：对试验机直接检验测第二节第二节 夏比冲击试样与试验设夏比冲击试样与试验设备备5/16/20245/16/20241010Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM第二节 夏比冲击试样与试验设备7/23/202310Prof标准尺寸冲击试样标准尺寸冲击试样n n(551010)mm551010)mm，中间有，中间有V V型或型或U U型缺口。型缺口。V V型缺口应有型缺口应有4545夹角，其深度为夹角，其深度为2mm2mm，底部曲率半径，底部曲率半径为为0.25mm0.25mm。U U型缺口深度一般应为型缺口深度一般应为2mm2mm或或5mm5mm，底部曲率半径为，底部曲率半径为1mm1mm。5/16/20245/16/20241111Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM标准尺寸冲击试样(551010)mm，中间有V型或U型缺试样类型和小尺寸试样试样类型和小尺寸试样n n选择试样类型的原则应根据试验材料的产品选择试样类型的原则应根据试验材料的产品选择试样类型的原则应根据试验材料的产品选择试样类型的原则应根据试验材料的产品技术条件、材料的服役状态和力学特性技术条件、材料的服役状态和力学特性技术条件、材料的服役状态和力学特性技术条件、材料的服役状态和力学特性 一般情况下，尖锐缺口和深缺口试样适用于韧性一般情况下，尖锐缺口和深缺口试样适用于韧性一般情况下，尖锐缺口和深缺口试样适用于韧性一般情况下，尖锐缺口和深缺口试样适用于韧性较好的材料。较好的材料。较好的材料。较好的材料。n n当试验材料厚度当试验材料厚度当试验材料厚度当试验材料厚度10mm10mm：宽度：宽度：宽度：宽度7.5mm7.5mm、5mm5mm或或或或2.5mm2.5mm的小尺寸试样的小尺寸试样的小尺寸试样的小尺寸试样 其他尺寸与标准试样相同其他尺寸与标准试样相同其他尺寸与标准试样相同其他尺寸与标准试样相同 缺口开在试样的窄面上。缺口开在试样的窄面上。缺口开在试样的窄面上。缺口开在试样的窄面上。n n试样的加工试样的加工试样的加工试样的加工5/16/20245/16/20241212Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试样类型和小尺寸试样选择试样类型的原则应根据试验材料的产品技名称名称名称名称V V V V型缺口型缺口型缺口型缺口试样试样公称尺寸公称尺寸公称尺寸公称尺寸机加工公差机加工公差机加工公差机加工公差长长度度度度55mm55mm0.60mm0.60mm高度高度高度高度10mm10mm0.075mm0.075mm-标标准准准准试样试样宽度宽度宽度宽度10mm10mm0.11mm0.11mm-小小小小试样试样宽度宽度宽度宽度7.5mm7.5mm0.11mm0.11mm5mm5mm0.06mm0.06mm2.5mm2.5mm0.04mm0.04mm缺口角度缺口角度缺口角度缺口角度454522缺口底部高度缺口底部高度缺口底部高度缺口底部高度8mm8mm0.075mm0.075mm缺口根部半径缺口根部半径缺口根部半径缺口根部半径0.25mm0.25mm0.025mm0.025mm缺口缺口缺口缺口对对称面称面称面称面-端部距离端部距离端部距离端部距离27.5mm27.5mm0.42mm0.42mm缺口缺口缺口缺口对对称面称面称面称面-试样纵轴试样纵轴角角角角度度度度909022试样纵试样纵向面向面向面向面间夹间夹角角角角9090225/16/20245/16/20241313Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM名称V型缺口试样公称尺寸机加工公差长度55mm0.60mm名称名称名称名称U U U U型缺口型缺口型缺口型缺口试样试样公称尺寸公称尺寸公称尺寸公称尺寸机加工公差机加工公差机加工公差机加工公差长长度度度度55mm55mm0.60mm0.60mm高度高度高度高度10mm10mm0.11mm0.11mm-标标准准准准试样试样宽度宽度宽度宽度10mm10mm0.11mm0.11mm-小小小小试样试样宽度宽度宽度宽度7.5mm7.5mm0.11mm0.11mm5mm5mm0.06mm0.06mm缺口底部高度缺口底部高度缺口底部高度缺口底部高度8mm8mm0.09mm0.09mm5mm5mm0.09mm0.09mm缺口根部半径缺口根部半径缺口根部半径缺口根部半径1mm1mm0.07mm0.07mm缺口缺口缺口缺口对对称面称面称面称面-端部距离端部距离端部距离端部距离27.5mm27.5mm0.42mm0.42mm缺口缺口缺口缺口对对称面称面称面称面-试样纵轴试样纵轴角度角度角度角度909022试样纵试样纵向面向面向面向面间夹间夹角角角角9090225/16/20245/16/20241414Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM名称U型缺口试样公称尺寸机加工公差长度55mm0.60mm试样制备试样制备n n样坯切取应按相关产品标准或样坯切取应按相关产品标准或样坯切取应按相关产品标准或样坯切取应按相关产品标准或GB/T2975GB/T2975GB/T2975GB/T2975执行，避免过热或执行，避免过热或执行，避免过热或执行，避免过热或冷加工硬化冷加工硬化冷加工硬化冷加工硬化n n试样开切口的目的是为了在切口附近造成应力集中，使塑试样开切口的目的是为了在切口附近造成应力集中，使塑试样开切口的目的是为了在切口附近造成应力集中，使塑试样开切口的目的是为了在切口附近造成应力集中，使塑性变形局限在切口附近不大的体积范围内，并保证试样一性变形局限在切口附近不大的体积范围内，并保证试样一性变形局限在切口附近不大的体积范围内，并保证试样一性变形局限在切口附近不大的体积范围内，并保证试样一次就被冲断，使断裂就发生在切口处。次就被冲断，使断裂就发生在切口处。次就被冲断，使断裂就发生在切口处。次就被冲断，使断裂就发生在切口处。缺口深度、根部曲率半径及角度决定缺口附近应力集中程度，从缺口深度、根部曲率半径及角度决定缺口附近应力集中程度，从缺口深度、根部曲率半径及角度决定缺口附近应力集中程度，从缺口深度、根部曲率半径及角度决定缺口附近应力集中程度，从而影响该试样的吸收能量，制备应特别仔细而影响该试样的吸收能量，制备应特别仔细而影响该试样的吸收能量，制备应特别仔细而影响该试样的吸收能量，制备应特别仔细n n需热处理的样品，应在最后精加工前进行热处理需热处理的样品，应在最后精加工前进行热处理需热处理的样品，应在最后精加工前进行热处理需热处理的样品，应在最后精加工前进行热处理n n试验前应对试样进行适当标记，标记位置应尽量远离缺口，试验前应对试样进行适当标记，标记位置应尽量远离缺口，试验前应对试样进行适当标记，标记位置应尽量远离缺口，试验前应对试样进行适当标记，标记位置应尽量远离缺口，且不得标在与支座、砧座或摆锤刀刃接触的面上，试样标且不得标在与支座、砧座或摆锤刀刃接触的面上，试样标且不得标在与支座、砧座或摆锤刀刃接触的面上，试样标且不得标在与支座、砧座或摆锤刀刃接触的面上，试样标记应避免对冲击吸收能量的影响。记应避免对冲击吸收能量的影响。记应避免对冲击吸收能量的影响。记应避免对冲击吸收能量的影响。5/16/20245/16/20241515Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试样制备样坯切取应按相关产品标准或GB/T2975执行，避免焊接冲击试样焊接冲击试样n n焊焊焊焊接接接接接接接接头头头头取取取取样样样样方方方方法法法法：焊焊焊焊接接接接接接接接头头头头冲冲冲冲击击击击试试试试验验验验时时时时，试试试试样样样样缺缺缺缺口口口口位位位位置置置置应应应应按按按按要要要要求求求求开开开开在在在在焊焊焊焊缝缝缝缝、熔熔熔熔合合合合线线线线或或或或热热热热影影影影响区，缺口轴线应垂直焊缝表面。响区，缺口轴线应垂直焊缝表面。响区，缺口轴线应垂直焊缝表面。响区，缺口轴线应垂直焊缝表面。n n焊焊焊焊接接接接接接接接头头头头冲冲冲冲击击击击试试试试样样样样的的的的热热热热影影影影响响响响区区区区缺缺缺缺口口口口位位位位置置置置：其其其其缺缺缺缺口轴线与熔合线的距离口轴线与熔合线的距离口轴线与熔合线的距离口轴线与熔合线的距离t t应由产品技术条件规定应由产品技术条件规定应由产品技术条件规定应由产品技术条件规定n n为清楚地显示出焊缝，开缺口前，可用为清楚地显示出焊缝，开缺口前，可用硝酸酒精等试剂对试样进行侵蚀，然后硝酸酒精等试剂对试样进行侵蚀，然后按要求进行划线。按要求进行划线。5/16/20245/16/20241616Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM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n n缺口在焊缝、熔合线或热影响区的缺口在焊缝、熔合线或热影响区的位置位置5/16/20245/16/20241717Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM缺口在焊缝、熔合线或热影响区的位置7/23/202317Pr5/16/20245/16/20241818Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM7/23/202318Prof.Wang Bin,Tes冲击试验机冲击试验机n n由机架、摆锤、砧座、指示装置及摆锤释放、制动和由机架、摆锤、砧座、指示装置及摆锤释放、制动和由机架、摆锤、砧座、指示装置及摆锤释放、制动和由机架、摆锤、砧座、指示装置及摆锤释放、制动和提升机构等组成。提升机构等组成。提升机构等组成。提升机构等组成。n n分类：分类：分类：分类：摆锤刀刃半径：摆锤刀刃半径：摆锤刀刃半径：摆锤刀刃半径：2mm2mm2mm2mm，8mm8mm8mm8mm送样方式：手动送样，自动送样送样方式：手动送样，自动送样送样方式：手动送样，自动送样送样方式：手动送样，自动送样指示装置：表盘式，数显式指示装置：表盘式，数显式指示装置：表盘式，数显式指示装置：表盘式，数显式n n冲击试验机应稳定牢固地安装在基础上。冲击试验机应稳定牢固地安装在基础上。冲击试验机应稳定牢固地安装在基础上。冲击试验机应稳定牢固地安装在基础上。n n所有测量仪器均应溯源至国家或国际标准并在合适的所有测量仪器均应溯源至国家或国际标准并在合适的所有测量仪器均应溯源至国家或国际标准并在合适的所有测量仪器均应溯源至国家或国际标准并在合适的周期内进行校准周期内进行校准周期内进行校准周期内进行校准5/16/20245/16/20241919Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM冲击试验机由机架、摆锤、砧座、指示装置及摆锤释放、制动和提升2mm摆锤刀刃 8mm摆锤刀刃 5/16/20245/16/20242020Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM2mm摆锤刀刃 8mm摆锤刀刃 7/23/202320Pro试验设备5/16/20245/16/20242121Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试验设备7/23/202321Prof.Wang Bin,第三节 常温冲击试验5/16/20245/16/20242222Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM第三节 常温冲击试验7/23/202322Prof.Wan试验前准备工作试验前准备工作n n注意试验温度注意试验温度无规定时，室温冲击试验在无规定时，室温冲击试验在无规定时，室温冲击试验在无规定时，室温冲击试验在232355范范范范围进行（注意与其他力学性能试验的室温围进行（注意与其他力学性能试验的室温围进行（注意与其他力学性能试验的室温围进行（注意与其他力学性能试验的室温10103535不同）不同）不同）不同）规定时，在规定温度规定时，在规定温度规定时，在规定温度规定时，在规定温度22范围内进行。范围内进行。范围内进行。范围内进行。n n检查试样尺寸检查试样尺寸用游标卡尺测量宽度、厚度、缺口处厚度；用游标卡尺测量宽度、厚度、缺口处厚度；用游标卡尺测量宽度、厚度、缺口处厚度；用游标卡尺测量宽度、厚度、缺口处厚度；用光学投影仪检查缺口尺寸。用光学投影仪检查缺口尺寸。用光学投影仪检查缺口尺寸。用光学投影仪检查缺口尺寸。5/16/20245/16/20242323Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试验前准备工作注意试验温度7/23/202323Prof.试验前准备工作试验前准备工作n n选择冲击试验机选择冲击试验机选择冲击试验机选择冲击试验机 根据所试验材料，估计试样吸收能量大小，选择合根据所试验材料，估计试样吸收能量大小，选择合根据所试验材料，估计试样吸收能量大小，选择合根据所试验材料，估计试样吸收能量大小，选择合适的冲击试验机能力范围，使试样吸收能量适的冲击试验机能力范围，使试样吸收能量适的冲击试验机能力范围，使试样吸收能量适的冲击试验机能力范围，使试样吸收能量K K不超不超不超不超过实际初始势能过实际初始势能过实际初始势能过实际初始势能K Kp p的的的的8080，试样吸收能量，试样吸收能量，试样吸收能量，试样吸收能量K K的下限的下限的下限的下限建议不低于试验机最小分辨力的建议不低于试验机最小分辨力的建议不低于试验机最小分辨力的建议不低于试验机最小分辨力的2525倍。倍。倍。倍。根据相关产品标准规定选择摆锤刀刃半径根据相关产品标准规定选择摆锤刀刃半径根据相关产品标准规定选择摆锤刀刃半径根据相关产品标准规定选择摆锤刀刃半径(2mm(2mm或或或或8mm)8mm)n n低能量的冲击试验，一些材料用低能量的冲击试验，一些材料用低能量的冲击试验，一些材料用低能量的冲击试验，一些材料用2mm2mm和和和和8mm8mm摆锤刀刃摆锤刀刃摆锤刀刃摆锤刀刃试验测定的结果有明显不同，试验测定的结果有明显不同，试验测定的结果有明显不同，试验测定的结果有明显不同，2mm2mm摆锤刀刃的结果可能摆锤刀刃的结果可能摆锤刀刃的结果可能摆锤刀刃的结果可能高于高于高于高于8mm8mm摆锤刀刃的结果摆锤刀刃的结果摆锤刀刃的结果摆锤刀刃的结果 试验前应检查并保证砧座跨距应为试验前应检查并保证砧座跨距应为试验前应检查并保证砧座跨距应为试验前应检查并保证砧座跨距应为4040+0.2+0.2mmmm。5/16/20245/16/20242424Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试验前准备工作选择冲击试验机7/23/202324Prof.试验前准备工作试验前准备工作n n进行空打试验进行空打试验进行空打试验进行空打试验 试验前应检查摆锤空打时的回零差或空载能耗：将摆锤试验前应检查摆锤空打时的回零差或空载能耗：将摆锤试验前应检查摆锤空打时的回零差或空载能耗：将摆锤试验前应检查摆锤空打时的回零差或空载能耗：将摆锤扬起至预扬角位置，把从动指针拨到最大冲击能量位置扬起至预扬角位置，把从动指针拨到最大冲击能量位置扬起至预扬角位置，把从动指针拨到最大冲击能量位置扬起至预扬角位置，把从动指针拨到最大冲击能量位置（如果使用的是数字显示装置，则应清零），释放摆锤，（如果使用的是数字显示装置，则应清零），释放摆锤，（如果使用的是数字显示装置，则应清零），释放摆锤，（如果使用的是数字显示装置，则应清零），释放摆锤，读取零点附近的被动指针的示值读取零点附近的被动指针的示值读取零点附近的被动指针的示值读取零点附近的被动指针的示值E E1 1（即回零差），（即回零差），（即回零差），（即回零差），摆锤回摆时，将被动指针拨至最大冲击能量处，摆锤继摆锤回摆时，将被动指针拨至最大冲击能量处，摆锤继摆锤回摆时，将被动指针拨至最大冲击能量处，摆锤继摆锤回摆时，将被动指针拨至最大冲击能量处，摆锤继续空击，被动指针被带到某一位置，其读数值为续空击，被动指针被带到某一位置，其读数值为续空击，被动指针被带到某一位置，其读数值为续空击，被动指针被带到某一位置，其读数值为E E2 2，差值之半为该摆锤的能量损失值，差值之半为该摆锤的能量损失值，差值之半为该摆锤的能量损失值，差值之半为该摆锤的能量损失值相对回零差不应大于相对回零差不应大于相对回零差不应大于相对回零差不应大于0.1%0.1%（以最大量程（以最大量程（以最大量程（以最大量程300J300J为例，为例，为例，为例，其回零差应不超过其回零差应不超过其回零差应不超过其回零差应不超过0.3J0.3J）。相对能量损失不应大于）。相对能量损失不应大于）。相对能量损失不应大于）。相对能量损失不应大于0.5%0.5%。5/16/20245/16/20242525Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试验前准备工作进行空打试验相对回零差不应大于0.1%（以最大试验操作要点试验操作要点n n试样定位试样定位V V型缺口自动对中夹钳型缺口自动对中夹钳型缺口自动对中夹钳型缺口自动对中夹钳试样缺口对称面偏离两砧座间的中点小于试样缺口对称面偏离两砧座间的中点小于试样缺口对称面偏离两砧座间的中点小于试样缺口对称面偏离两砧座间的中点小于0.5mm0.5mm小尺寸试样进行低能量冲击试验时，应在支小尺寸试样进行低能量冲击试验时，应在支小尺寸试样进行低能量冲击试验时，应在支小尺寸试样进行低能量冲击试验时，应在支座上放置适当厚度的垫片，使试样打击中心座上放置适当厚度的垫片，使试样打击中心座上放置适当厚度的垫片，使试样打击中心座上放置适当厚度的垫片，使试样打击中心高度为高度为高度为高度为5mm5mm（相当于宽度（相当于宽度（相当于宽度（相当于宽度10mm10mm标准试样标准试样标准试样标准试样打击中心的高度）打击中心的高度）打击中心的高度）打击中心的高度）n n小尺寸试样进行高能量冲击试验其影响很小可不小尺寸试样进行高能量冲击试验其影响很小可不小尺寸试样进行高能量冲击试验其影响很小可不小尺寸试样进行高能量冲击试验其影响很小可不加垫片。加垫片。加垫片。加垫片。5/16/20245/16/20242626Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试验操作要点试样定位7/23/202326Prof.WanV型缺口夏比冲击试样对中夹钳型缺口夏比冲击试样对中夹钳 5/16/20245/16/20242727Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIMV型缺口夏比冲击试样对中夹钳 7/23/202327Prof试样与摆锤冲击试验机支座及砧座相对位置试样与摆锤冲击试验机支座及砧座相对位置 5/16/20245/16/20242828Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试样与摆锤冲击试验机支座及砧座相对位置 7/23/20232试验操作要点试验操作要点n n操作过程操作过程操作过程操作过程 将摆锤扬起并锁住，从动指针拨到最大冲击能量位置将摆锤扬起并锁住，从动指针拨到最大冲击能量位置将摆锤扬起并锁住，从动指针拨到最大冲击能量位置将摆锤扬起并锁住，从动指针拨到最大冲击能量位置（数字显示装置清零），放好试样，释放摆锤使其下（数字显示装置清零），放好试样，释放摆锤使其下（数字显示装置清零），放好试样，释放摆锤使其下（数字显示装置清零），放好试样，释放摆锤使其下落打断试样，任其向前继续摆动直到达到最高点后回落打断试样，任其向前继续摆动直到达到最高点后回落打断试样，任其向前继续摆动直到达到最高点后回落打断试样，任其向前继续摆动直到达到最高点后回摆动至最低点，使用制动闸将摆锤刹住使其停止在垂摆动至最低点，使用制动闸将摆锤刹住使其停止在垂摆动至最低点，使用制动闸将摆锤刹住使其停止在垂摆动至最低点，使用制动闸将摆锤刹住使其停止在垂直稳定位置，读取吸收能量数值直稳定位置，读取吸收能量数值直稳定位置，读取吸收能量数值直稳定位置，读取吸收能量数值n n试样数量试样数量试样数量试样数量 试样数量按相应产品标准规定试样数量按相应产品标准规定试样数量按相应产品标准规定试样数量按相应产品标准规定 由于冲击试验结果比较离散，试样数量一般都不少于由于冲击试验结果比较离散，试样数量一般都不少于由于冲击试验结果比较离散，试样数量一般都不少于由于冲击试验结果比较离散，试样数量一般都不少于3 3个。个。个。个。5/16/20245/16/20242929Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试验操作要点操作过程7/23/202329Prof.Wan5/16/20245/16/20243030Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM7/23/202330Prof.Wang Bin,Tes实验注意事项实验注意事项n n摆杆摆动平面的两侧设置安全网，以防摆杆摆动平面的两侧设置安全网，以防止试样断裂飞出伤人。止试样断裂飞出伤人。n n冲击时在场人员须站在摆杆摆动平面的冲击时在场人员须站在摆杆摆动平面的两侧，严防迎着摆锤站立。两侧，严防迎着摆锤站立。n n摆杆扬起，安放试样时，任何人不准按摆杆扬起，安放试样时，任何人不准按动摆杆下落按钮，以防摆杆下摆冲击伤动摆杆下落按钮，以防摆杆下摆冲击伤人。人。n n操作设备和安放试样为一人。操作设备和安放试样为一人。5/16/20245/16/20243131Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM实验注意事项摆杆摆动平面的两侧设置安全网，以防止试样断裂飞出冲击试验结果n n吸收能量有效位数吸收能量有效位数吸收能量有效位数吸收能量有效位数 吸收能量应至少保留两位有效数字（至少估读到吸收能量应至少保留两位有效数字（至少估读到吸收能量应至少保留两位有效数字（至少估读到吸收能量应至少保留两位有效数字（至少估读到0.5J0.5J）n n吸收能量的表示方法吸收能量的表示方法吸收能量的表示方法吸收能量的表示方法 V V型缺口试样在型缺口试样在型缺口试样在型缺口试样在2mm2mm摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：KVKV2 2 V V型缺口试样在型缺口试样在型缺口试样在型缺口试样在8mm8mm摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：KVKV8 8 U U型缺口试样在型缺口试样在型缺口试样在型缺口试样在2mm2mm摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：KUKU2 2 U U型缺口试样在型缺口试样在型缺口试样在型缺口试样在8mm8mm摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：摆锤刀刃下冲击吸收能量：KUKU8 8 5/16/20245/16/20243232Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM冲击试验结果吸收能量有效位数7/23/202332Prof.试验中几种情况的处理试验中几种情况的处理 n n试样吸收能超过试验机能力的试样吸收能超过试验机能力的试样吸收能超过试验机能力的试样吸收能超过试验机能力的8080，在试验报告中应报告为近似值，在试验报告中应报告为近似值，在试验报告中应报告为近似值，在试验报告中应报告为近似值并注明超过试验机能力的并注明超过试验机能力的并注明超过试验机能力的并注明超过试验机能力的8080。n n试样试验后没有完全断裂，可以报出冲击吸收能量，或与完全断裂试样试验后没有完全断裂，可以报出冲击吸收能量，或与完全断裂试样试验后没有完全断裂，可以报出冲击吸收能量，或与完全断裂试样试验后没有完全断裂，可以报出冲击吸收能量，或与完全断裂试样结果平均后报出。试样结果平均后报出。试样结果平均后报出。试样结果平均后报出。n n试验机打击能量不足使试样未完全断开，吸收能量不能确定，试验试验机打击能量不足使试样未完全断开，吸收能量不能确定，试验试验机打击能量不足使试样未完全断开，吸收能量不能确定，试验试验机打击能量不足使试样未完全断开，吸收能量不能确定，试验报告应注明用报告应注明用报告应注明用报告应注明用JJ的试验机试验，试样未断开。的试验机试验，试样未断开。的试验机试验，试样未断开。的试验机试验，试样未断开。n n如果试样卡在试验机上，则试验结果无效，应重新补做试验如果试样卡在试验机上，则试验结果无效，应重新补做试验如果试样卡在试验机上，则试验结果无效，应重新补做试验如果试样卡在试验机上，则试验结果无效，应重新补做试验 此时应彻底检查试验机，以免试验机受到损伤以影响测量的准确性。此时应彻底检查试验机，以免试验机受到损伤以影响测量的准确性。此时应彻底检查试验机，以免试验机受到损伤以影响测量的准确性。此时应彻底检查试验机，以免试验机受到损伤以影响测量的准确性。n n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。不代表材料的性能，应在试验报告中注明。不代表材料的性能，应在试验报告中注明。不代表材料的性能，应在试验报告中注明。5/16/20245/16/20243333Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM试验中几种情况的处理 试样吸收能超过试验机能力的80，在试冲击吸收功结果判定n n第一次测试合格判据第一次测试合格判据3 3个试样冲击功平均值个试样冲击功平均值个试样冲击功平均值个试样冲击功平均值 标准值标准值标准值标准值小于标准值的试样最多一个小于标准值的试样最多一个小于标准值的试样最多一个小于标准值的试样最多一个每个单个试验值不小于标准值的每个单个试验值不小于标准值的每个单个试验值不小于标准值的每个单个试验值不小于标准值的70%70%。n n复试合格判据复试合格判据6 6个试样冲击功平均值个试样冲击功平均值个试样冲击功平均值个试样冲击功平均值 标准值标准值标准值标准值冲击功低于标准值的试样不超过冲击功低于标准值的试样不超过冲击功低于标准值的试样不超过冲击功低于标准值的试样不超过2 2个个个个冲击功低于标准值冲击功低于标准值冲击功低于标准值冲击功低于标准值70%70%的试样不超过的试样不超过的试样不超过的试样不超过1 1个个个个5/16/20245/16/20243434Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM冲击吸收功结果判定第一次测试合格判据7/23/202334P第四节第四节 影响冲击性能测定的影响冲击性能测定的主要因素主要因素 5/16/20245/16/20243535Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM第四节 影响冲击性能测定的主要因素 7/23/202335P与材料有关的因素与材料有关的因素n n化学成分、金相组织、晶粒度、以及是化学成分、金相组织、晶粒度、以及是否含有夹渣、偏析、白点、裂纹以及非否含有夹渣、偏析、白点、裂纹以及非金属夹杂物超标等冶金缺陷或过热、过金属夹杂物超标等冶金缺陷或过热、过烧、回火脆性等热加工缺陷都对样品的烧、回火脆性等热加工缺陷都对样品的冲击性能产生影响冲击性能产生影响n n冲击试验得到广泛应用的原因所在冲击试验得到广泛应用的原因所在n n导致冲击试验结果的离散性较大。导致冲击试验结果的离散性较大。5/16/20245/16/20243636Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM与材料有关的因素化学成分、金相组织、晶粒度、以及是否含有夹渣与样品取样和制备有关的因素与样品取样和制备有关的因素n n取样方向取样方向取样方向取样方向 沿轧制方向取样，垂直于轧制方向开缺口，冲击值较高；沿轧制方向取样，垂直于轧制方向开缺口，冲击值较高；沿轧制方向取样，垂直于轧制方向开缺口，冲击值较高；沿轧制方向取样，垂直于轧制方向开缺口，冲击值较高；n n缺口加工质量缺口加工质量缺口加工质量缺口加工质量 试样缺口深度、缺口根部曲率半径及缺口角度试样缺口深度、缺口根部曲率半径及缺口角度试样缺口深度、缺口根部曲率半径及缺口角度试样缺口深度、缺口根部曲率半径及缺口角度 缺口根部的表面质量，加工硬化、加工痕迹缺口根部的表面质量，加工硬化、加工痕迹缺口根部的表面质量，加工硬化、加工痕迹缺口根部的表面质量，加工硬化、加工痕迹n n试样尺寸试样尺寸试样尺寸试样尺寸 试样宽度增加会使金属在冲击中塑性变形体积的增加，从而试样宽度增加会使金属在冲击中塑性变形体积的增加，从而试样宽度增加会使金属在冲击中塑性变形体积的增加，从而试样宽度增加会使金属在冲击中塑性变形体积的增加，从而导致试样吸收能量的增加。导致试样吸收能量的增加。导致试样吸收能量的增加。导致试样吸收能量的增加。尺寸增大，特别是宽度的增加，会使约束程度增加，导致脆尺寸增大，特别是宽度的增加，会使约束程度增加，导致脆尺寸增大，特别是宽度的增加，会使约束程度增加，导致脆尺寸增大，特别是宽度的增加，会使约束程度增加，导致脆性断裂，降低吸收能量。性断裂，降低吸收能量。性断裂，降低吸收能量。性断裂，降低吸收能量。5/16/20245/16/20243737Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM与样品取样和制备有关的因素取样方向7/23/202337Pr缺口深度对冲击性能的影响 深度深度深度深度/mm/mm 高能量样高能量样高能量样高能量样/J/J中能量样中能量样中能量样中能量样/J/J低能量样低能量样低能量样低能量样/J/J2.02.0 0.020.025 5103103 5.25.260.360.3 3.03.016.916.9 1.41.42.132.1397.997.9565615.515.52.042.04101.8101.857.257.216.816.81.971.97104.1104.161.461.417.217.25/16/20245/16/20243838Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM缺口深度对冲击性能的影响 深度/mm高能量样/J中能量样/J缺口根部半径对冲击性能影响半径半径半径半径/mm/mm 高能量样高能量样高能量样高能量样/J/J中能量样中能量样中能量样中能量样/J/J低能量样低能量样低能量样低能量样/J/J0.250.25 0.00.02525103103 5.25.260.360.3 3.03.016.916.9 1.41.40.130.13989856.556.514.614.60.380.38108.5108.564.364.321.421.45/16/20245/16/20243939Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM缺口根部半径对冲击性能影响半径/mm高能量样/J中能量样/J与试验机有关的因素n n试验机的精度试验机的精度冲击试验机能量指示装置的相对误差尤其冲击试验机能量指示装置的相对误差尤其冲击试验机能量指示装置的相对误差尤其冲击试验机能量指示装置的相对误差尤其是能量指示装置的回零差对冲击试验结果是能量指示装置的回零差对冲击试验结果是能量指示装置的回零差对冲击试验结果是能量指示装置的回零差对冲击试验结果有直接影响。有直接影响。有直接影响。有直接影响。n n摆锤与机架的配合摆锤与机架的配合摆锤与机架的相对位置的正确性及稳定性，摆锤与机架的相对位置的正确性及稳定性，摆锤与机架的相对位置的正确性及稳定性，摆锤与机架的相对位置的正确性及稳定性，尤其是冲击刀刃与支座跨距中心的重合性尤其是冲击刀刃与支座跨距中心的重合性尤其是冲击刀刃与支座跨距中心的重合性尤其是冲击刀刃与支座跨距中心的重合性及摆锤刀刃与试样纵向轴线的垂直度对于及摆锤刀刃与试样纵向轴线的垂直度对于及摆锤刀刃与试样纵向轴线的垂直度对于及摆锤刀刃与试样纵向轴线的垂直度对于获得准确试验结果有很大的影响。获得准确试验结果有很大的影响。获得准确试验结果有很大的影响。获得准确试验结果有很大的影响。5/16/20245/16/20244040Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM与试验机有关的因素试验机的精度7/23/202340Prof与试验过程有关的因素与试验过程有关的因素n n试验温度试验温度试验温度试验温度 对于大多数材料，吸收能量随温度而变化，因此，对于大多数材料，吸收能量随温度而变化，因此，对于大多数材料，吸收能量随温度而变化，因此，对于大多数材料，吸收能量随温度而变化，因此，温度控制的精度、保温时间以及高温、低温冲击试温度控制的精度、保温时间以及高温、低温冲击试温度控制的精度、保温时间以及高温、低温冲击试温度控制的精度、保温时间以及高温、低温冲击试验时试样从保温介质中移出至打断的时间间隔都可验时试样从保温介质中移出至打断的时间间隔都可验时试样从保温介质中移出至打断的时间间隔都可验时试样从保温介质中移出至打断的时间间隔都可能影响试验结果。能影响试验结果。能影响试验结果。能影响试验结果。n n冲击试样的定位冲击试样的定位冲击试样的定位冲击试样的定位 试样安放的位置，如果使试样缺口轴线与偏离支座试样安放的位置，如果使试样缺口轴线与偏离支座试样安放的位置，如果使试样缺口轴线与偏离支座试样安放的位置，如果使试样缺口轴线与偏离支座跨距中心，则最大冲击力没有作用在缺口根部截面跨距中心，则最大冲击力没有作用在缺口根部截面跨距中心，则最大冲击力没有作用在缺口根部截面跨距中心，则最大冲击力没有作用在缺口根部截面最小处，将会造成吸收能量偏高。最小处，将会造成吸收能量偏高。最小处，将会造成吸收能量偏高。最小处，将会造成吸收能量偏高。一般来说，只有当试样缺口轴线与线支座跨距中心一般来说，只有当试样缺口轴线与线支座跨距中心一般来说，只有当试样缺口轴线与线支座跨距中心一般来说，只有当试样缺口轴线与线支座跨距中心偏离超过偏离超过偏离超过偏离超过0.5mm0.5mm时，对试验结果才有明显影响。时，对试验结果才有明显影响。时，对试验结果才有明显影响。时，对试验结果才有明显影响。5/16/20245/16/20244141Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM与试验过程有关的因素试验温度7/23/202341Prof.冲击试验的误差n n吸收功弹性功塑性功断裂功试吸收功弹性功塑性功断裂功试样掷出机座振动空气阻力摩擦损样掷出机座振动空气阻力摩擦损耗耗n n试样加工试样加工n n打击中心对正打击中心对正n n温度温度5/16/20245/16/20244242Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM冲击试验的误差吸收功弹性功塑性功断裂功试样掷出机座5/16/20245/16/20244343Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM7/23/202343Prof.Wang Bin,Tes总功相同韧性不同5/16/20245/16/20244444Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM总功相同韧性不同7/23/202344Prof.Wang 谢谢谢谢5/16/20245/16/20244545Prof.Wang Bin,Testing Center,SRIMProf.Wang Bin,Testing Center,SRIM谢谢7/23/202345Prof.Wang Bin,T