夏比冲击试验是一种常用的评定金属材料韧性指标的动态试验方法。通常是依据标准要求，将坯样加工成具有规定的缺口形式和几何尺寸的试样，测试缺口试样在冲击载荷下的冲击吸收能量，以及断口的剪切面积百分率和侧膨胀值等。我国的夏比冲击试验经过三次修订，最新的是2007年的修改。下面对GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》（等效采用ISO148-1：2006）予以介绍。

　　1、适应范围

　　GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法适应于室温、高温以及低温下金属材料的V型和U型缺口冲击试验。冲击能量K或冲击韧度值越大，越可以承受较大的冲击载荷。一般把冲击吸收能量低的材料称为脆性材料，冲击吸收能量高的材料称为韧性材料。

　　2、试件要求

　　根据GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法，V型缺口试样和U型缺口试样的冲击能量分别表示为KV和KU，并用下标数字2和8表示摆锤刀刃半径，如KV₂，其单位为J（焦耳）。冲击吸收能量的大小直接由试验机的刻度盘上读出。

　　而用试样缺口处的截面积S去除KV或KU，可得到材料的冲击韧度指标，用符号aK=K/S，其单位为KJ/m²或J/cm²。与k相比，aK没有明确的物理意义，只是一种数学表达方法。所以，现在大多数冲击吸收能量K作为材料韧性的判据。

　　标准规定冲击试样的尺寸为55mm×10mm×10mm，在试样中间有V型或U型缺口，并使其对称面垂直于试样纵向轴线，保证根部处没有影响吸收能量的加工痕迹。如试样料不够制备标准尺寸试样时，可使用宽度7.5mm、5mm或2.5mm的小试样。

参数	V型缺口试件尺寸	U型缺口试件尺寸
试样长度/mm	55±0.60	55±0.60
试样高度/mm	10±0.075	10±0.11
试样宽度/mm	10±0.11 7.5±0.11 5±0.06 2.5±0.04	10±0.11 7.5±0.11 5±0.06 2.5±0.04
缺口对称面端部距离/mm	27.5±0.42注	27.5±0.42注
缺口角度/°	45±2	--
缺口半径/mm	0.25±0.025	1±0.07
缺口底部高度/mm	8±0.075	8±0.09 5±0.09
试样对称面-试件轴角度/°	90±2	90±2
试样对称面试件纵向面间夹角/°	90±2	90±2
试样表面粗糙度/μm	Ra=5	Ra=5
注：对自动定位试样的试验机，建议偏差用±0.165代替±0.42。

　　3、设备要求

　　GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法要求试验机应按GB/T3808-2002或JJG145-2007进行安装及检验，摆锤刀刃半径应为2和8mm，摆锤刀刃半径的选择应参考相关产品标准。

　　还要求试验前应检查摆锤空打时的回零差或空载能耗；并检查砧座跨距，砧座跨距应保证在40＋0.2mm以内。

　　4、试验结果评定

　　GB/T229-2007试验方法规定：对于试验温度有规定的，应在规定温度±2℃范围进行，如果没有规定，室温冲击试验应在23℃±5℃范围进行。根据即将修改的GB/T3098.1-20XX标准，高强度螺栓冲击试验在－20℃下进行，而风电高强度螺栓在－40℃下进行。

　　读取每个试件的冲击吸收能量，应至少估读到0.5J或0.5标度单位（或两者之间取最小值）。试验结果至少应保留两位有效数字，修约方法按GB/T8170-2008执行。

　　对于是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。由于试验机打击能量不足使试样未完全折断时，吸收能量不能确定，试验报告应注明用×J的试验机试验，试样未断开。不同类型和尺寸试样的试验结果不能直接对比和换算。

　　试验中如有下列情况之一时试验结果无效：误操作、试样打断时有卡锤现象。

　　5、小结

　　夏比冲击试验因其试样加工简便，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平价金属材料冲击韧性应用最广泛的一种常用试验方法。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。
　　②检查和控制材料的冶金质量和热加工质量。
　　③评定材料在高、低温条件下的韧脆转变特性。

全部评论 共 3 条

评论 |