金属系列冲击试验
金属系列冲击试验
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金属系列冲击试验
一、试验目的
1、了解摆锤冲击试验的基本方法
2、通过系列冲击试验测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功，测定低碳钢韧脆转化温度，观察比较金属韧脆转变特性。
二、实验原理
韧性是材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性好的材料在服役条件下不至于突然发生脆性断裂，从而使安全得到保证冲击吸收功的测量原理为冲击前以摆锤位能形式存在的能量中的一部分被试样在受冲击后发生断裂的过程中所吸收。摆锤的起始高度与它冲断试样后达到的最大高度之间的差值可以直接转换成试样在冲断过程中所消耗的能量，试样吸收的功称为冲击功（Ak）。
用规定高度的摆锤对一系列处于不同温度的简支梁状态的缺口试样进行一次性打击，测量各试样折断时的冲击吸收功。改变试验温度，进行一系列冲击试验以确定材料从人性过渡到脆性的温度范围，称为“系列冲击试验”。韧脆转变温度就是Ak-T曲线上Ak值显著降低的温度。曲线冲击功明显变化的中间部分称为转化区，脆性区和塑性区各占50%时的温度称为韧脆转变温度（DBTT）。当断口上结晶或解理状脆性区达到50%时，相应的温度称为断口形貌转化温度（FATT）。
脆性断裂：材料在低温断裂时会呈现脆性断裂，脆性断裂是一种快速的断裂，断裂过程吸收能量很低，断裂前及伴随着断裂过程都缺乏明显的塑性变形。
韧脆转变：材料在一个有限的温度范围内，受到冲击载荷作用发生断裂时吸收的能量会发生很大的变化。这种现象称为材料的韧脆转变。
解理断裂：当外加正应力达到一定数值后，快速沿特定晶面产生的穿晶断裂现象称为解理；解理断口的基本微观特征是台阶、河流、蛇状花样等。
全韧性断口：断口晶状区面积百分比定为0%；
全脆性断口：断口晶状区面积百分比定为100%；
韧脆型断口：断口晶状区面积百分比需用工具显微镜进行测量，在显微镜下观察断裂试样的断裂面，脆性断裂部分一般呈明暗斑点无归分布，通过测量计算可得出脆性断裂梯形的面积。
三、试验材料、试样
试验材料：低碳钢、工业纯铁和T8钢
试样：本次试验采用的国家标准为GB/T229-1994金属夏比缺口冲击试验方法，试样为U型试样，试样的长度为55mm,横截面为10mm*10mm的方形截面。试样的具体尺寸及公差如图一所示：
图（1）：金属夏比缺口U型试样尺寸及公差
四、设备仪器与设备
试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备
本实验需要测定试验温度、冲击吸收功、截面脆性区的面积三个量
试验测量工具、仪器及设备：
（1） JB-300B冲击试验机，
性能指标：冲击试验机的标准打击能量为（300±10J），打击瞬间摆锤的冲击速度应为5.0~5.5m/s，试验机的试样支座及摆锤刀刃尺寸应符合下图：
（2）
其相关参数如表一所示
最大冲击能量：300J/150J
摆锤预扬角：150°
摆轴中心至打击中心的距离：750mm、800mm
冲击速度： 5.2m/s
冲击试验机的标准打击能量为300J(±10J)，打击瞬间摆锤的冲击速度应为5.0~5.5m/s，冲击试验机一般在摆锤最大能量的10%~90%范围内使用；
实验前应检查摆锤空打时被动指针的回零道，回零差不应超过最小分度值的四分之一。
（2）工具显微镜
用来测量长度后计算断口脆性区面积。
（3）加热用电炉和保温瓶
对于高温或低温冲击试验，保温瓶应能将试验温度稳定在规定值的±2℃之内。使用液体介质加热或冷却试样时，保温瓶应有足够容量和介质，并应使介质温度均匀。
（4）温度计
测温用的玻璃温度计最小分度值应不大于1℃。在高温或低温冲击试验中，可使用各种方法加热或冷却试样，试验用介质应安全无毒，不腐蚀金属。试样应在规定温度下保持足够时间，使用液体介质时，保温时间不少于5min。移取
样品时，夹具的温度介质温度尽量相同。试样从介质中移出至打击的时间应在5s 内。 （5）试验介质
本次试验采用的介质有热水、液氮。
五、试验步骤与程序
（1）检查冲击试验机是否工作正常。
（2）对试样分组并确定各个样品的测量温度。 （3）对样品根据需要进行降温或升温。
高温样品用热水加热，低温样品用液氮和酒精降温，从而得到不同所需温度的样品。在保温瓶中加入足够的热水/液氮（若温度过低可加入酒精升温），用镊子将三种不同材料的样品放入保温瓶中浸没，之后将镊子也放入保温瓶中。用温度计测量液体温度，待读数稳定读出示数。在降温处理时要看是否达到所需温度，若没达到，可再加入液氮/酒精来降温/升温（此时温度计要拿出）。达到所需温度后，盖上保温瓶盖子，将温度计、镊子和样品在保温瓶中保温5分钟。 （4）冲击试样。
在将样品拿出前，读出保温瓶中温度计示数并记录下来，作为样品的冲击温度。之后冲击所有试样，得出冲击功并记录下来。注意当样品明显未冲断时，在冲击功前加上“>”。
（5）观察断口形貌。 （6）计算脆性断面率。
将样品放在工具显微镜下，用工具显微镜测量所需的断面脆性区各长度，从而计算出脆性区面积。由公式计算出脆性断面率并记录下来
%100%
η=
?脆性区面积
脆性断裂百分数端口横截面积
（7）观察所有试样的断裂界面，整理实验仪器及样品。
六、试验结果与分析讨论
1、试验数据记录
表1 系列冲击试验第一大组数据
第一组实验数据
温度/℃19 80 0 —18 —30 —40 —60
低碳钢
Ak/J 148 168 124 115 87 90 4.0
断口解理
面积/%
22 0 67 52 64 70 100
T 8钢
Ak/J 15 35 7.0 6.0 4.0
断口解理
面积/%
100 100 100 100 100
纯铁
Ak/J 278 >300 8/11 6/8 5.5
断口解理
面积/%
0 0 94/94 100/94 100
表2 系列冲击试验第二大组实验数据
第二组实验数据
温度/摄氏度79 20 -1 —20 —30 —40 —60
低碳钢
Ak/J 232 144 140 110.5 68 4.5 4.5
断口解理
面积/%
0 24 32 57 75 100 100
T 8钢
Ak/J 28 54 22 13.5
断口解理
面积/%
100 100 100 100
纯铁
Ak/J >128 >300/6 283 6.0
断口解理
面积/%
0 0/100 0 19
2、试验数据处理方案
确定韧脆转变温度时，应根据不同温度下的冲击试验结果，以试验温度为横坐标，以冲击吸收功或脆性断面率为纵坐标，绘制曲线。
确定韧脆转变温度的方法包括：
方法一．根据冲击吸收功：温度曲线上平台与下平台区间规定百分数一般为50%所对应的温度，用DBTT表示。
方法二. 根据脆性断面率: 温度曲线中规定脆性断面率一般为50%所对应温度，用FATT表示。
本次试验中采用方法一确定韧脆转变温度。
3、试验样品断口形貌的观察
本次试样我所用的样品为低碳钢，温度为-20℃，冲击功为110.5J。
观察端口，可以看到除去样品上已经有的U型缺口外，断口有塑性区同时也有脆性区。塑性区的特征是有明显塑性变形，断口不平整，形状改变大，颜色灰暗。该样品也观察到明显的脆性区，俱有断口平整，呈梯形，颜色白亮等特点。
4、计算脆性断面率。
将样品放在工具显微镜下，用工具显微镜测量所需的断面脆性区各长度，从而计算出脆性区面积。尺寸如下图：
由上图得()1.7788.8407.651 4.9682
ABCD S ++?=
=45.38
故脆性断面率45.38
100%57%108
η=
?=? 5、韧脆转变温度的确定
（1）低碳钢(Q235)的韧脆转变温度的确定
利用Origin 软件根据波尔兹曼函数作图得到低碳钢的韧脆转变行为曲线，如图二所示。
-80
-60
-40
-20
20
40
60
80
100
050
100
150
200
250
Ak
Boltzmann Fit of Ak
percentage of brittle failure area Boltzmann Fit square
Temperature/??
A k /J
T = -19.9, Ak = 99.10.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
p e r c e n t a g e o f b r i t t l e f a i l u r e a r e a
T = -9.0, S = 0.50
图二：低碳钢的韧脆转变行为曲线
通过对Ak —T 曲线拟合，以可读出Ak 最大值约为197J,最小值为0J ，
根据Boltzmann 曲线性质，可取二者中间值作为韧脆转变点 ，即Ak=99J 时，T=-19.9℃，即利用冲击吸收功所得韧脆转变温度ETT50为-19.9℃。 通过 对S-T 曲线拟合，对脆性断面率取点S=50%时，T=-9.0℃，即利用脆性断面率所得韧脆性转变温度FATT50=-9.0℃。 （2）T8钢的韧脆转变温度的确定
利用Origin 软件根据波尔兹曼函数作图得到低碳钢的韧脆转变行为曲线，如图三所示。
-80
-60
-40
-20
20
40
60
80100
010
20
30
40
50
60
Temperature/ C
Ak
Boltzmann Fit of Ak
percentage of brittle failure area
Boltzmann Fit of percentage of brittle failure area
A k /J
0.00.2
0.4
0.6
0.8
1.0
p e r c e n t a g e o f b r i t t l e f a i l u r e a r e a
图三：T8钢的韧脆转变行为曲线
由图三可知T8钢没有明显的韧脆转变现象。试样的断面解理率都是100%。 （3）纯铁的韧脆转变温度的确定
利用Origin 软件根据波尔兹曼函数作图得到低碳钢的韧脆转变行为曲线，如图四所示。
-70-60-50-40-30-20-10
10
20
30
40
50
60
70
80
90
50
100
150
200
250
300
Ak/J S%
BoltzmannFit of Ak/J
Boltzman Fit of percentage
of brittle failure area
A k /J
Temperature
T = -24.1, Ak = 180.5
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
p e r c e n t a g e o f b r i t t l e f a i l u r e a r e a
T = -23.0, Ak = 0.5
图四：纯铁的韧脆转变行为曲线
通过对Ak —T 曲线拟合，以可读出Ak 最大值约为289J,最小值为70J ，根据Boltzmann 曲线性质，可取二者中间值作为韧脆转变点 ，即Ak=180.5J 时，T=-24.1℃，即利用冲击吸收功所得韧脆转变温度ETT50为T=-24.1℃。
通过对S-T 曲线拟合，对脆性断面率取点S=50%时，T=-23℃，即利用脆性断面率所得韧脆性转变温度FATT50=-23℃。
七、实验结果分析
表3三种材料韧脆转变温度
韧脆转变温度（℃） 材料 ETT50 FATT50
Q235钢 -19.9 -9.0 T8钢 纯铁
-24.1
-23
①由试验结果可知，低碳钢、T8钢、纯铁的韧脆转变行为各不相同。低碳钢和纯铁均出现了明显的韧脆转变行为，而T8钢却没有出现明显的韧脆
转变行为，其原因是T8钢是含碳量高的BCC碳钢。对于碳钢，仅当含碳量比较低时（中、低强度），在系列冲击试验的某一温度才显示出冲击功和脆性断裂百分率的突然下降或上升，随着含碳量的不断提高及碳钢强度的提高，韧脆转变温度区间越来越宽，碳钢的韧脆转变现象也变得越来不明显。
经过对比可知，在相同温度下T8的断口解理面积最大，冲击功最小；纯铁的断口解理面积最小，冲击功最大，韧脆转变温度最低；低碳钢的断口解理面积和冲击功介于两者之间，韧脆转变温度较低。因此可得出结论T8钢的冷脆性最大，纯铁的冷脆性最小，低碳钢的冷脆性介于两者之间。
②影响冲击试验致脆的因素
影响冲击试验致脆的因素主要是温度，随着温度的降低，同种材料的冲击功下降，断口解理面积增大，即塑性下降，脆性上升。其次是冲击速率，高的冲击速率等效于低的试验温度。
八、试验结论
低碳钢的ETT50为-19.9℃，FATT50为-9.0℃；低碳钢的ETT50为-24.1℃，FATT50为-23℃；T8钢未出现明显韧脆转变。T8钢的冷脆性最大，纯铁的冷脆性最小，低碳钢的冷脆性介于两者之间。
参考文献
1.杨王玥、强文江等，材料力学行为，北京：化学工业出版社
2.浅论低温对金属材料性能的影响李红英《现代矿业》 2011年04期
冲击试验
《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头
二、教学过程设计
三、讲义 1.材料的韧性 韧性是指金属材料受冲击力的作用下，抵抗破坏的能力。 大部分金属在使用过程中，不仅受到静态力的作用，还受到快速形成的冲击力的作用。例如，火车车轮对铁轨的冲击，海水对轮船的冲击，压力容器受到的冲击。由于冲击力加载的速度非常快，金属受冲击时，应力分布和变形不均匀，极易发生断裂。因此，对承受冲击力的零件或工具来说，仅有强度指标是不够的，还要有足够的抵抗冲击负荷的能力，即韧性。 金属材料冲击韧性的评价采用冲击试验来完成。我国1994年颁布了金属韧性的测试标准 GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》。 2.冲击试验 （1）冲击试验原理 将标准试样置于冲击试验机的支座上，然后释放具有一定重力势能的重锤，重锤在下降过程中的快速冲击力作用下，将试样一次性冲断。测试试样在折断过程中的吸收功A k（能量差值）。 冲击功A k的测定原理是能量守恒原理，即摆锤在最高处静止时有一定的重力势能，将试样冲断后继续向前上升到最大位置处有一定的重力势能，二者的能量差即为试样在折断过程中的吸收功A k。冲击功可在试验机表盘上直接读出。 通常，金属的冲击功A k数值越大，其抵抗冲击破坏的能力就越强。有时候为了便于比较，不仅要测试试样的冲击功A k，还要将冲击功换算成冲击韧性。冲击韧性规定为单位面积上所受到的冲击力，即：a k = A k/S0 式中 A k——冲击功； S0——试样在冲击缺口处的横截面积。
（2）冲击试样 冲击功A k的大小受试样形状的影响较大。GB/T229—1994中规定可以采用以下两种缺口试样，即U型缺口试样和V型缺口试样。样坯切取应参照GB2975标准中的规定，式样的加工制造应符合下表中的规定。 序 缺口类型V型缺口U型缺口 号 1 缺口角度（°）45± 2 / 2 缺口半径（mm）0.25±0.025 1±0.07 3 缺口底部粗糙度 1.6μm 1.6μm 4 缺口深度（mm）8±0.0 5 8±0.05 5 试样厚度（mm）10±0.05 10±0.05或5±0.05 6 试样宽度（mm）10±0.10 10±0.10 7 试样长度（mm）55±0.60 55±0.60 8 试样半长度（mm）27.5±0.30 27.5±0.30 3. 冲击试验注意事项 （1）室温冲击试验应在23士5℃下进行,有温度要求的试验应在规定温度士2℃下进行。 （2）试验机一般在摆锤最大能量的10%～90%范围内使用。打击速度：5.0～5.5m/s。 （3）试验前应检查摆锤空打时被动指针回零差不超过最小分度值的四分之一。 （4）试样应紧贴支座放置，缺口对称面与两支座对称面偏差不应大于0.5mm。 （5）数值修约：至少保留2位有效数字，大于100J的取3位。 4.冲击功和冲击试验在工程上的应用 作为韧性指标，为设计的选材和研制新型材料提供理论依据；检查和控制冶金产品的质量；监
冲击试验设备
冲击试验设备 冲击试验设备性能说明： 冲击试验设备主要用于测定金属材料在动负荷下抵抗冲击的性能进行检测，是冶金、机械制造等单位必备的检测仪器，也是科研单位进行新材料研究不可缺少的测试仪器。 1.本机为微机屏显式全自动冲击试验机，可实现扬摆→送料→定位→冲击→二次 扬摆等一体化操作，操作简便，工作效率高，测量精度高。特别适用于连续做冲击试验的实验室和大量做冲击试验的冶金、机械制造等行业更能体现其优越性。 2.试验机主机为分体式结构，悬臂式挂摆方式，摆锤锤体U型。 3.冲击刀采用螺钉安装固定，更换简单方便。 4.试样简支梁式支承，试样端面定位。 5.主机装有安全防护销，并配备了安全防护网。 6.验机按国家标准GB/T3808-2002《摆锤式冲击试验机》、GB/T229-2007《金属夏 比摆锤冲击试验方法》对金属材料进行冲击试验。 冲击试验设备测控部分说明： 1)联想品牌电脑（17吋液晶，1G内存，160G硬盘） 2)惠普激光打印机 3)Windows操作系统为工作平台，屏幕显示，鼠标操作。 4)软件支持多个摆锤。 5)记录冲击强度，冲击能量等.也可计算最大最小平均值和标准偏差。 6)实验数据自动处理，自动测量摆动周期 7)系统参数全部开放，用户级操作者全方位掌握系统核心。
8)具备完美的数据分析功能，适合于用户进行各类复杂的数据分析。 9)具备完整的文件操作系统。、试验报告文件、试样文件等。 10)以ASC码的形式存贮试验数据，可用任何通用商业报表、字处理软件对试验 数据进行用户方再处理 11)单台计算机通过配置AD、I/O等卡板，可满足多台试验机的测控需要。 12)在线提示，使您的工作得心应手。 13)支持各类商业通用打印机。 14)出厂设置可以文件形式存贮，便于恢复。 15)系统升级简易。 16)测控系统界面显示 主窗口（如图）是软件操作控制中心。主管试验结果管理. 测试软件能实时虚拟数码管显示，监控能量值和角度值，并实时保持一次打击或空摆的冲击能量 主窗口 结果窗口
BS EN 10045-11990 金属材料夏比冲击试验 第一部分测试方法 中文版
BS EN 10045-11990 金属材料夏比冲击试验 第一部分测试方法中文版 第一部分：测试方法（V和U型缺口） 实施对象和领域： 本标准详细的描述了金属材料夏比冲击试验的的细节。 3、试验原理： 用规定高度的摆锤对处于简支梁扎的缺口试样进行依次性打击，测量试样折断时的冲击吸取功。 4、名词： 本标准所适用的名词如表1和图1、图2： 表1——名词 5、试样： 5.1 取样数量和取样位置应该在相应的产品标准中作出详细讲明。 5.2 标准试样应该是55mm长，同时它的截面是10mm见方的正方体，在长度的中心部位开有缺口，两种型号的缺口详细讲明如下：
a）V型缺口角度45度，缺口深2mm，缺口弯曲半径0.25mm，如不能制备标准试样，能够采纳宽度7.5mm或5mm等小尺寸试样，缺口应该开在狭窄的一面。 B）U型缺口或锁眼缺口试样，缺口深5mm ,缺口弯曲半径1mm。 除了铸造试样缺口所在的两平行表面达到所需要的周密度则能 够不进行机加工以外，原则上试样应该机加工完成。 5.3 缺口所在平均平面应垂直于试样的纵轴线。 5.4 试样详细尺寸公差在表2中给出。 表2——试样尺寸许用公差
5.5 。。。。。。如果相应的产品标准只能承诺，不管如何，只有两个试样的形状和尺寸相同，那他们的结果比较才有意义。 5.6 机加工应该尽可能的不改变试样的性能，例如，冷热加工应该把对试样的阻碍减到最小。开缺口应该专门小心。 6.1 试验机应该被严格的制造和安装并符合欧洲标准10 045-2的要求。 试验机要紧的特点含义见表3。 表3——试验机特点
6.2 当摆锤式冲击试验机的冲击能量为（300±10）J并采纳标准试样时，则试验视为在正常条件下进行。在上述条件下确定的缺口冲击功的缩写符号为： ——KU 适用于U型冲击试样 ——KV 适用于V型冲击试样 例如： ——KV=121J： ——名义能量300J ——标准V型缺口试样 ——断裂吸取功121J 6.3 试验机有不同的承诺冲击能量，因此在刻度盘上指针所指的冲击能量前应增加KU或KV的标记。 例如： KV 150：承诺能量150 J KU 100：承诺能量100 J ——KU 100=65 J ——承诺最大能量100J ——标准U型缺口试样 ——冲击功65 J 6.4 关于V型缺口辅助试样，KV符号后应补上实验机承诺冲击能量和试样的宽度。 例如： ——KV300/7.5：可用最大冲击功300 J，试样宽度7.5 mm ——KV150/5：可用最大冲击功150 J，试样宽度5 mm ——KV150/7.5=83 J
机械冲击试验
机械冲击试验 机械冲击技术描述 机械冲击试验一般是确定军民用设备在经受外力冲撞或作用时产品的安全性、可靠性和有效性的一种试验方法。 掌握情况 我司可按GB/T2423.5—1995 电工电子产品基本环境试验规程试验EA：冲击试验方法、GJB 150.18A-2009军用装备实验室环境试验方法冲击试验进行机械冲击（含半正弦波冲击、后峰锯齿波冲击、方波冲击、冲击响应谱，舰船产品摆锤冲击、跌落试验）最大负载：1000kg、最大加速度：30000g. 用途 本试验是模拟产品在运输、安装及使用环境下所遭遇到的各种外力冲撞或作用时的环境影响，用来确定产品是否能承受各种环境冲击的能力。 设备技术参数Technical Specifications 冲击机性能指标: 载荷:≤200kg 台面尺寸:800 mm×650 mm 2 半正弦波:(50-300000)m/s 2 后峰锯齿波:(150-1000)m/s ; 2 梯形波:(150-1000)m/s ; 脉冲持续时间:0.05ms~30ms Load: ≤200kg Working table dimension:800mm×650mm 2Halfsine wave Acceleration:(50-300000)m/s 2 Sawtooth Acceleration:(150-1000)m/s 2 Trapezoidal wave:(150-1000)m/s Pulse duration: 0.05ms~30ms
冲击台载荷：≤200 Kg 台面尺寸(mm)：400×400 峰值加速度：≤30000g 脉宽：≤18 ms Load：≤200kg Working table dimension(mm):400×400 Peak acceleration：≤30000g Duration：≤18 ms 碰撞台最大载荷：200 kg 台面尺寸(mm)：800×650 峰值加速度：≤600g Load ：≤200kg Working Table Dimension(mm)：800×650 Acceleration：≤600g 跌落台最大载荷：200kg 倾斜角度：10°±1° 台面尺寸(mm)：1100×1100 冲击面板尺寸(mm)：1300×1300 冲击速度范围：≤3.87m/s Load：≤200kg Inclination Angle：10°±1° Carriage Table(mm)：1100×1100 Working Table Dimension(mm)：1300×1300 Impact velocity：≤3.87m/s 斜面冲击台性能指标 最大载荷:100kg 2 峰值加速度: (5~1000) m/s 脉冲波形:半正弦波 脉冲持续时间:18ms~6ms 脉冲重复频率: (20~80)次/分 脉冲形式:自由跌落 工作台面尺寸:500mm×700 mm Technical Specification Load: ≤100kg 2 Acceleration: (5~1000 )m/s Pulse shape: Half-sine Pulse duration:18ms~6ms Shock frequency: (20~80) times per minute Shock type: Free fall Working table dimension: 500mm×700 mm 公司介绍： 广州广电计量检测股份有限公司（GRGT）定位行业高端，引领行业先锋，历经近50年的发展，目前成为一家技术精湛、服务精心、管理精细的一流的计量检测专业机构。 GRGT是原国家信息产业部军工电子602计量测试站，通过国家实验室（CNAS）、国防实验室（DILAC）和总装军用实验室认可，并通过中国计量认证（CMA），是中国CB实验室，建立企业计量最高标准80多项，通过CNAS、DILAC认可项目591项。同时，获
夏比冲击试验
冲击试验 一、金属夏比冲击试验 金属材料在使用过程中除要求有足够的强度和塑性外，还要求有足够的韧性。所谓韧性，就是材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性好的材料在服役条件下不至于突然发生脆性断裂，从而使安全得到保证。 韧性可分为静力韧性、冲击韧性和断裂韧性，其中评价冲击韧性（即在冲击载荷下材料塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力）的实验方法，按其服役工况有简直梁下的冲击弯曲试验（夏比冲击试验）、悬臂梁下的冲击弯曲试验（艾尔冲击试验）以及冲击拉伸试验。夏比冲击试验是由法国工程师夏比（Charpy）建立起来的，虽然试验中测定的冲击吸收功Ak值缺乏明确的物理意义，不能作为表征金属制作实际抵抗冲击载荷能力的韧性判据，但因其试样加工简便、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评价金属材料冲击韧性应用最广泛的一种传统力学性能试验。 夏比冲击试验的主要用途如下： （1）评价材料对大能量一次冲击载荷下破坏的缺口敏感性。零部件截面的急剧变化从广义上都可视作缺口，缺口造成应力应变集中，使材料的应力状态变硬，承受冲击能量的能力变差。由于不同材料对缺口的敏感程度不同，用拉伸试验中测定的强度和塑性指标往往不能评定材料对缺口是否敏感，因此，设计选材或研制新材料时，往往提出冲击韧性指标。 （2）检查和控制材料的冶金质量和热加工质量。通过测量冲击吸收功和对冲击试样进行断口分析，可揭示材料的夹渣、偏析、白点、裂纹以及非金属夹杂物超标等冶金缺陷；检查过热、过烧、回火脆性等锻造、焊接、热处理等热加工缺陷。 （3）评定材料在高、低温条件下的韧脆转变特性。 用系列冲击试验可测定材料的韧脆转变温度，供选材时参考，使材料不在冷脆状态下工作，保证安全。而高温冲击试验是用来评定材料在某些温度范围如蓝脆、重结晶等条件下的韧性特性。 按试验温度可分为高温、低温和常温冲击试验，按试样的缺口类型可分为V 型和U型两种冲击试验。现行国家标准GB/T229-1994《金属夏比缺口冲击试验
金属材料检测检验检测标准
金属材料检测检验检测标准 金属材料检测范围涉及对黑色金属、有色金属、合金、铸件、机械设备及零部件等的机械性能测试、化学成分分析、金相分析、精密尺寸测量、无损探伤、耐腐蚀试验和环境模拟测试等。青岛科标检测中心出具权威资质认证国家认可的检测报告。 检测项目： 常规元素分析 品质（成份分析）、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、碳(C)、硫(S)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)、镁(Mg)、钙(Ca)、铁(Fe)、钛(Ti)、锌(Zn)、铅(Pb)、锑(Sb)、镉(Cd)、铋(Bi)、砷(As)、钠(Na)、钾(K)、铝(Al)、牌号测定等 贵金属元素分析 银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)、锇(Os) 物理性能：磁性能、电性能、热性能、抗氧化性能、耐磨、盐雾、腐蚀、密度、热膨胀系数、弹性模量、硬度； 化学性能：大气腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀、腐蚀疲劳、人造气氛腐蚀； 力学性能：拉伸、弯曲、屈服、疲劳、扭转、应力、应力松弛、冲击、磨损、硬度、耐液压、拉伸蠕变、扩口、压扁、压缩、剪切强度等； 工艺性能：细丝拉伸、断口检验、反复弯曲、双向扭转、液压试验、扩口、弯曲、卷边、压扁、环扩张、环拉伸、显微组织、金相分析； 检测产品： 钢铁材料：结构钢、铜、铝、铁、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等 金属及其合金：轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等； 特种金属材料：功能合金、金属基复合材料等； 金属材料制品：生铁、铝管、铁板、铁管、钢锭、钢坯、型材、线材、金属制品、有色金属及其制品等。 检测标准： 978-7-5066-5282-7 无机非金属材料检测标准手册胶凝材料卷 CB 1369-2002 舰船用金属材料进货检验及验收规则 CB 1370-2002 舰船用非金属材料进货检验及验收规则 CB/Z 264-1998 金属材料低周疲劳表面裂纹扩展速率试验方法
金属材料硬度对照表
布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。 1、钢材的硬度：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，●常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。●HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。●HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。●HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 2、HB - 布氏硬度；布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。另外： 1.HRC含意是洛式硬度C标尺， 2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛 3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650 若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。 4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。 5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。 6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。）布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。 7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。 8.在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。 金属材料硬度对照表 硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。
EN+金属材料夏比冲击试验(中文)
EN+金属材料夏比冲击试验(中文)
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EN10045 中文版 金属材料夏比冲击试验 第一部分：测试方法（V和U型缺口） 1、实施对象和领域： 1.1本标准详细的描述了金属材料夏比冲击试验的的细节。 2、涉及标准： 3、试验原理： 用规定高度的摆锤对处于简支梁扎的缺口试样进行依次性打击，测量试样折断时的冲击吸收功。 4、名词： 本标准所适用的名词如表1和图1、图2： 表1——名词 涉及名词 名称单位 (看图1和 图2) 1 试样长度mm 2 试样厚度mm 3 试样宽度mm 4 缺口处材料厚度mm 5 缺口角度Degree 6 缺口半径mm 7 砧骨距离mm 8 砧骨半径mm 9 每个枕骨锥形角度Degree 10 摆锤锥形角度Degree 11 摆锤弯曲半径mm 12 摆锤宽度mm KU或KV冲击功Joule
5、试样： 5.1 取样数量和取样位置应该在相应的产品标准中作出详细说明。 5.2 标准试样应该是55mm长，并且它的截面是10mm见方的正方体，在长度的中心部位开有缺口，两种型号的缺口详细说明如下： a）V型缺口角度45度，缺口深2mm，缺口弯曲半径0.25mm，如不能制备标准试样，可以采用宽度7.5mm或5mm等小尺寸试样，缺口应该开在狭窄的一面。 B）U型缺口或锁眼缺口试样，缺口深5mm ,缺口弯曲半径1mm。 除了铸造试样缺口所在的两平行表面达到所需要的精密度则可以不进行机加工以外，原则上试样应该机加工完成。 5.3 缺口所在均匀平面应垂直于试样的纵轴线。 5.4 试样详细尺寸公差在表2中给出。 表2——试样尺寸许用公差 名称 U型冲击试样V型冲击试样 名义尺 寸 机械公差 名义尺 寸 机械公差 ISO符 号 ISO符 号 长度55mm ±0.60m m j s 15 55mm ±0.60mm j s 15 厚度10mm ±0.11m m j s 13 10mm ±0.60mm j s 12 宽度 标准试样10mm ±0.11m m j s 13 10mm ±0.11mm j s 13 小尺寸试样7.5mm ±0.11mm j s 13 小尺寸试样5mm ±0.06mm j s 12 缺口角度45o±2o 缺口处材料厚度5mm ±0.09m m j s 13 8mm ±0.06mm j s 12 缺口半径1mm ±0.07m j s 12 0.25mm ±0.025m
金属材料检测标准大汇总
金属材料检测标准大汇 总 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
金属材料化学成分分析 GB/T 222—2006钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 系列钢铁及合金X含量的测定 GB/T 4336—2002碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法) GB/T 系列海绵钛、钛及钛合金化学分析方法X量的测定 GB/T 系列铜及铜合金化学分析方法第X部分：X含量的测定 GB/T 5678—1985铸造合金光谱分析取样方法 GBT 系列铝及铝合金化学分析方法 GB/T 7999—2007铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法 GB/T 11170—2008不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法) GB/T 11261—2006钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线测定方法 GB/T 系列镁及镁合金化学分析方法第X部分X含量测定 金属材料物理冶金试验方法 GB/T 224—2008钢的脱碳层深度测定法 GB/T 225—2006钢淬透性的末端淬火试验方法(Jominy 试验) GB/T 226—2015钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T 227—1991工具钢淬透性试验方法 GB/T 1954—2008铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法 GB/T 1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 1814—1979钢材断口检验法 GB/T 2971—1982碳素钢和低合金钢断口检验方法 GB/T —2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分显微组织检验方法
GB/T —2012变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分低倍组织检验方法GB/T 3488—1983硬质合金显微组织的金相测定 GB/T 3489—1983硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T 4236—1984钢的硫印检验方法 GB/T 4296—2004变形镁合金显微组织检验方法 GB/T 4297—2004变形镁合金低倍组织检验方法 GB/T 4334—2008金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验方法 GBT 4335—2013低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB/T —2015不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法 GB/T 4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB/T 5058—1985钢的等温转变曲线图的测定方法(磁性法) GB/T 5168—2008α-β钛合金高低倍组织检验方法 GB/T 5617—2005钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 8359—1987高速钢中碳化物相的定量分析X射线衍射仪法 GB/T 8362—1987钢中残余奥氏体定量测定X射线衍射仪法 GB/T 9450—2005钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB/T 9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法GB/T 10851—1989铸造铝合金针孔 GB/T 10852—1989铸造铝铜合金晶粒度 GB/T 11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB/T 13298—2015金属显微组织检验方法
金属系列冲击实验
实验名称：金属系列冲击试验 一、试验目的 1、通过测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功，断口脆性断面率，观察比较金属韧脆转变特性。 2、结合夏比冲击试验归纳总结降低金属韧性的致脆因素。 二、试验要求：按照相关国标标准（GB/T229-1994金属夏比缺口冲击试验方法）要求完成试验测量工作。 三、试验原理 本试验的原理为：韧性是材料承受载荷作用导致发生断裂的过程中吸收能量的特性。冲击试验是在高速载荷的作用下材料韧性的通用试验方法，试验测量结果为冲击吸收功。 采用系列冲击试验，即测定材料在不同温度下的冲击吸收功，可以确定其韧脆转变温度。 四、试验准备内容 1、试验材料与试样 ①本次试验的材料为：Q235低碳钢、T8钢和纯铁。 ②本次试验的试验选择应依照国标要求，试样为缺口深度为2mm的标准夏比U 型缺口冲击试样，试样的具体尺寸及公差如图1所示： 2、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备 ①试验测试内容
试验中所需测量的物理量：低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功，脆性区各边长度 ②测量工具、仪器、设备 1. 冲击试验机JB-300B，主要性能指标如下： 最大冲击能量：300J 摆锤预扬角：150° 摆轴中心至打击中心的距离：750mm 冲击速度：5.2m/s 试样支座跨距：40mm 试样支座端圆弧半径：R1-1.5mm 冲击刀圆弧半径：R2-2.5mm 冲击圆弧半径：30° 冲击刀厚度：16mm 2.杜瓦瓶 3.工具显微镜 4.温度计 3、试验步骤或程序 1.每个人分别从样品盒中取一块样品并对样品编号以作区分。 2.保温温度分别设有80o C，室温，0o C，-20o C，-30o C，-40o C，-60o C，在确定 好各自样品的保温温度后，用夹具正确地将样品置于杜瓦瓶内，让样品连同夹具与温度计保温5min以上。对于低温试样，使用液氮对样品进行降温，低温时的保温时间应从温度低于 预设值计起，当瓶内温度高于预设值时，适当补充液氮进行降温。保温时间超过5min以后，待温度回升至比预设值低0.5o C左右时，即可取出样品。 3.取出经保温处理的样品，在冲击试验机上进行冲击实验，记录所得冲击功。 4.观察比较断口形貌并记录之。 5.对于非纯脆断或非纯韧断的样品，使用工具显微镜测量样品脆性区的各边长度，求起面积，进而得出断口脆性断面率并记录下来。 五、实验数据处理 一、数据记录 1、不同温度试样冲击功及断口脆性断面率记录如表1、表2所示。
冲击试验台性能指标及技术原理
冲击试验台性能指标及技术原理 1、技术指标 冲击试验台用于实验室模拟产品在实际使用中，需要承受的冲击破坏的能力，以此来评定产品结构的抗冲击能力，并通过试验数据，优化产品结构强度。使用环境应无腐蚀性介质及强烈振动源，环境温度为5～30℃，相对湿度不超过85%（25℃时,不结露），电源电压变化不超过±10%。 由于台体采用了减震器，一般在小能量情况下，可以不设置专用基础，用地脚螺钉紧固在坚固地面上即可。台体安装应保证水平位置，水平度不应超过1/1000。 台体安装完成后，将机械台体与电气箱用专用电缆连接，将个人电脑和电气箱用专用电缆连接，接通电源，接通油源。接通传感器。 2、冲击波形功率谱 具有测量量程设置功能，有效提高信号分辨率； 自动增益调整，FIR数字无级滤波； 具有冲击波形自动参数测量功能，可以自动显示冲击加速度峰值，脉冲宽度及速度变化量等参数； 具有单次采集和连续采集功能； 具有历史纪录显示，存储，最大值最小值统计功能； 提供数据库管理功能，实现采集参数的自动保存和加载； 测量数据保存和复现； 采集的数据能形成试验报告、word文档，方便用户打印冲击曲线和后期文档制作；
提供GJB150、GJB360A、GB2423、GJB548A、GJB1217、MIL-STD-810F等标准容差带； 提供冲击波形功率谱、响应谱分析功能（选项） 3、脉冲波形发生器 冲击台设计了减震装置，由底座、气囊和阻尼器组成，用于减小冲击时试验台作用在地基上的冲击力。测试件安装在工作台上，工作台由四根安装在底座上的滑动导轨导向，可以上下运动。两气缸通过安装在工作台上的支架和工作台连接，当气缸充气时，活塞杆伸出，活塞杆带动工作台提升运动。冲击时，气缸充气，工作台提升，当提升到设定高度时，气缸快速放气，工作台自由跌落，工作台底面撞击波形发生器，完成一次冲击过程。从以上的冲击过程可以看出，调节工作台的跌落高度，可以得到不同的冲击初始速度，从而可得到不同的冲击过载值；而改变波形发生器的刚度，可以得到不同的脉冲宽度值，两者协调配合，可
冲击试验--检测在线
检测在线--冲击试验 冲击试验 冲击试验是一种将带缺口的试样在特定的试验机上用一简单摆锤打断的动态试验。 所测实验值可以是吸收能量、剪切断裂百分数、相对切口的侧膨胀率或是它们的组合。 冲击试验一般是确定军民用设备在经受外力冲撞或作用时产品的安全性、可靠性和有效性的一种试验方法。 冲击试验的应用 1.冲击试验设备简单，试样加工容易，试验时间短等优点，易于其他测试试验配合。 2.冲击试验对缺口非常敏感，可以用来评定金属的缺口敏感性。 3.冲击试验可以测定钢材时效前后冲击功，来判定刚材的时效敏感性。 4.冲击试验可以测试钢材韧脆转变势及转变温度。为防止金属构件的冷脆、蓝脆及重结晶脆性，提供一种经验性判断。 测试使用仪器有 和 冲击试验适用范围 1、选材及新材料研制 2、冶金产品检查控制 3、工艺质量监督 4、各种条件下韧性评定 5、冶金产品交货重要指标之一 很多机器零件在工作时要受到冲击载荷（冲击力）的作用，比如说冲床、锻锤、凿岩机、铆钉枪等都是在冲击载荷下工作的，日常生活中也很常见，比如汽车在启动、刹车以及速度突然改变的情况下都要受到冲击。另一方面国家需要对某些特殊设备进行强检比如：压力锅炉、压力容器等，必须要用到冲击试验机，另外也用到万能试验机和硬度计。
冲击试验方法 1、规定脉冲试验方法，采用正弦波进行试验； 2、2、冲击普试验方法； 3、3、规定试验机试验方法。 前两种属于无损检测，后一种属于破坏性检测。我们经常使用的就是第三种试验方法，而它采用的就是我们的冲击试验机。 检测在线联合国内外1500家实验室和研究机构，为客户提供产品检测认证服务,服务涉及所有产品行业：金属、高分子、食品、玩具、纺织、建材、矿产、家用电器、工业机械、交通工具…… 真正的一站式服务，满足您的各方面检测需求！ 检测在线理念: 专业:提供最专业的服务 便捷:真正一站式服务 贴心:为客户提供一切可用信息 可靠:用心服务,以诚为本 共赢:与客户共成长 详情请见百度检测在线网址：https://www.360docs.net/doc/bb8802387.html,/category/12.html
金属材料冲击实验指导书
实验二金属材料冲击实验 一、实验目的 1、观察分析低碳钢材料在常温冲击下的破坏情况和断口形貌。 2、测定低碳钢材料的冲击韧度αk值。 3、了解冲击试验方法。 二、实验设备 1、金属摆锤冲击试验机。 2、游标卡尺。 三、实验材料 本实验采用GB/T 229?1994标准规定的10mm?10mm?55mm U形缺口或V 形缺口试件。 四、实验步骤及注意事项 1、测量试件缺口处尺寸，测三次，取平均值，计算出横截面面积。 2、检查回零误差和能量损失：正式试验开始前在支座上不放试件的情况下 “空打”一次： （1）取摆：按“取摆”键，摆锤逆时针转动； （2）退销：按“退销”键，保险销退销； （3）冲击：按“冲击”键，挂/脱摆机构动作，摆锤靠自重绕轴开始进行冲击； （4）放摆：按“放摆”键，保险销自动退销，当摆锤转至接近垂直位置时便自动停摆； （5）清零：按“清零”键，使摆锤角度值复位为零。注意：必须在摆锤处于垂直静止状态时方可执行此动作。 第一次“空打”后显示屏上显示的空打冲击吸收功N1即为回零误差，此值经校正后应不大于此摆锤标称能量值的0.1%。 继续“空打”五次，记下第六次空打冲击吸收功N6，则摆锤在摆动中由于空气和摩擦阻力造成的能量损失为：
()1610 1N N e -= 此值应不大于此摆锤标称能量值的0.5%。 3、正式试验：按“取摆”键，摆锤逆时针转动上扬，触动限位开关后由挂摆机构挂住，保险销弹出，此时可在支座上放置试件（注意试件缺口对中并位于受拉边）。然后顺序执行以上“取摆”、“退销”、“冲击”、“放摆”动作。显示屏上将显示该试件的冲击吸收功和相应的冲击韧度。 4、摆锤抬起后，严禁在摆锤摆动范围内站立、行走和放置障碍物。 五、实验数据记录及结果处理
金属材料拉伸试验标准试样类型及尺寸
金属材料拉伸试验标准试样类型及尺寸 编制： 审核： 批准： 生效日期： 受控标识处： 分发号： 发布日期：2016年9月27日实施日期：2016年9月27日
本文件规定了常温下金属材料拉伸试验标准试样的类型，形状及其尺寸测量。范围 适用于本公司常温下金属材料的拉伸试验所需的比例试样制备。 规范性应用文件 下列文件对于本文件的作用是必不可少的。凡是注日期的应用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的应用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置和试样制备 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 10623 金属材料力学性能试验术语 术语和定义 试件/试样test piece/specimen 通常按照一定形状和尺寸加工制备的用于试样的材料或部分材料。 标距gauge length 用于测量试样尺寸变化部分的长度。 原始标距original gauge length 在施加试验力之前的标距长度。 断后标距final gauge length after fracture 试样断裂后的标距长度。 平行长度parallel length 试样两头部或加持部分（不带头试样）之间平行部分的长度。 断面收缩率percentage reduction of area 断裂后试样横截面积的最大缩减量（S0-S u）与原始横截面积（S0）之比的百分率。 符号和说明
与试样相关的符号及说明如下： 形状和尺寸 一般要求 试样的形状与尺寸取决于要被试验的金属产品的形状和尺寸。通常从产品，压制坯或铸件切取样坯经机械加工制成试样。但具有恒定横截面的产品（型材，棒材，线材等）和铸造试样（铸铁和铸造非铁合金）可以不经机加工而进行试验。 原始标距与横截面有L0=k 关系的试样称为比例试样，国际上使用的比 例系数k。但试样横截面积太小时，以致采用比
冲击试验
巨源机械 HNK71/3.2-4 汽轮机转子金属夏比缺口冲击试验方法（IS:1757-1988） 1．范围：金属夏比缺口冲击试验方法适用于确定金属材料的抗冲击力。 2．原则：用规定高度的摆锤对处于简支梁状态的V型缺口试样进行一次性打击，测量试样折断时的冲击吸收功。 3．术语跟单位：术语跟单位见Fig.1和Table 1. Fig.1 夏比缺口冲击试验(V型缺口)
4.试样块 4.1 标准试样块长55 mm，宽和高10mm。中间“V”型槽呈45°角，槽深2mm，槽底半径0.25mm。 4.1.1 如标准试样块无法从原材料中获得，可采用宽7.5mm或5mm小尺寸试样代替。试样的其他尺寸及公差与相应缺口的标准试样相同，缺口应开在试样的窄面上。 4.2 试样缺口对称面应位于两支座对称面上。 4.3 试样尺寸公差见Table 2. 4.4 试样的制备应在试样属性出现任何变化的情况下都有所执行，例如，应避免由于加工过热或过冷而影响金属的冲击性能。“V”型槽处应小心处理，以避免在槽的底部出现凹线。 4.5 试样可以在除与支座或铁砧接触的面之外，所有面上作上标记，而且标记应尽量远离“V”型槽口，以避免加工硬化是由标记而引起的。 5．试验机 5.1 试验机的组装和安置应当是稳固和笔直的。 5.1.1 试验机的主要特性值见Fig.2和Table 3. Fig.2 试样支座与铁砧的构造
5.2 对于标准尺寸的试样，测试条件是试验机的标准打击能量为300±10J。在此条件下测量的冲击吸收功以KV为前缀来注明。 5.3 根据需要，也允许使用其他冲击能量的试验机，在这种情况下，通常在KV后加上相应数据来表示测量的冲击吸收功。 5.4 如果试验中使用的是替代试样，那么要在KV后加上试验机的打击能量和试样宽度，例如： KV 300/7.5：表示打击能量为300J，宽为7.5mm KV 150/5：表示打击能量为150J，宽为5mm 6．试验要求 6.1 试样应笔直紧贴支座放置，“V”型槽对称面与两支座对称面偏差不应大于0.5mm。6.2 如果产品标准没有规定试验温度，那么试验温度应在23±5°C进行。 6.2.1 如果产品标准规定了试验温度，那么应在规定温度±2°C进行。 6.2.2 在高温或低温冲击试验中，可通过介质加热或冷却试样来达到试验要求的温度。同时将试样从介质中移出到打击的时间应在5S之内。 6.2.3 移取试样时，夹具的温度应与介质温度尽量相同。 6.3 由于试验机打击能量不足使试样未完全折断时，应报告未折断时的打击能量。 7．试验报告 试验报告应包括以下内容： a)参考标准； b)试样（例如：材料类型、锻件号）； c)试样的形状、尺寸； d)摆锤的标准冲击力； e)测试温度（单位°C）； f)承受能量。
金属材料性能知识大汇总(超全)
金属材料性能知识大汇总 1、关于拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线的问题 低碳钢的应力－应变曲线 a、拉伸过程的变形：弹性变形，屈服变形，加工硬化（均匀塑性变形），不均 匀集中塑性变形。 b、相关公式：工程应力σ=F/A0；工程应变ε=ΔL/L0；比例极限σP；弹性极限σ ；屈服点σS；抗拉强度σb；断裂强度σk。 ε 真应变e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ；真应力s=σ(1+ε)= σ*eε指数e为真应变。 c、相关理论：真应变总是小于工程应变，且变形量越大，二者差距越大；真应力大于工程应力。弹性变形阶段，真应力—真应变曲线和应力—应变曲线基本
吻合；塑性变形阶段两者出线显著差异。 2、关于弹性变形的问题 a、相关概念 弹性：表征材料弹性变形的能力 刚度：表征材料弹性变形的抗力 弹性模量：反映弹性变形应力和应变关系的常数，E=σ/ε；工程上也称刚度，表征材料对弹性变形的抗力。 弹性比功：称弹性比能或应变比能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力，评价材料弹性的好坏。 包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形，再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 滞弹性：（弹性后效）是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 弹性滞后环：非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同步，使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线。 金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也
叫内耗 b、相关理论： 弹性变形都是可逆的。 理想弹性变形具有单值性、可逆性，瞬时性。但由于实际金属为多晶体并存在各种缺陷，弹性变形时，并不是完整的。 弹性变形本质是构成材料的原子或离子或分子自平衡位置产生可逆变形的反映单晶体和多晶体金属的弹性模量，主要取决于金属原子本性和晶体类型。 包申格效应；滞弹性；伪弹性；粘弹性。 包申格效应消除方法：预先大塑性变形，回复或再结晶温度下退火。循环韧性表示材料的消震能力。 3、关于塑形变形的问题 a、相关概念 滑移：滑移系越多，塑性越好；滑移系不是唯一因素（晶格阻力等因素）；滑移面——受温度、成分和变形的影响；滑移方向——比较稳定 孪生：fcc、bcc、hcp都能以孪生产生塑性变形；一般在低温、高速条件下发生；变形量小，调整滑移面的方向
金属材料 室温拉伸试验方法 GB
金属材料室温拉伸试验方法 GB/T 228-2002 金属材料室温拉伸试验方法 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T228-2002 eqv ISO 6892:1998 金属材料室温拉伸试验方法 Metallic materials——Tensile testing at ambient temperature 发布 GB/T228-2002 目次 前言Ⅲ ISO前言Ⅳ 1 范围1 2 引用标准1 3 原理1 4 定义1 5 符号和说明5 6 试样6 7 原始横截面积（So）的测定7 8 原始标距（Lo）标记7 9 试验设备的准确度7 10 试验要求8 11 断后伸长率（A）和断裂总伸长率（At）的测定8 12 最大力总伸长率（Agt）和最大力非比例伸长率（Ag）的测定9 13 屈服点延伸率（Ae）的测定9 14 上屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReL）的测定10 15 规定非比例延伸强度（Rp）的测定10 16 规定总延伸强度（Rt）的测定11 17 规定残余延伸强度（Rr）的验证方法11 18 抗拉强度（Rm）的测定11 19 断面收缩率（Z）的测定12 20 性能测定结果数值的修约14 21 性能测定结果的准确度14
22 试验结果处理15 23 试验报告15 附录A（标准的附录）厚度0.1mm～＜3 mm薄板和薄带使用的试样类型16 附录B(标准的附录)厚度等于或大于3mm板材和扁材以及直径或厚度等于或大于 4mm线材、棒材和型材使用的试样型17 附录C（标准的附表录）直径或厚度小于4mm线材、棒材和型材使作的试 样类型20 附录D（标准的附录）管材使用的试样类型21 附录E（提示的附录）断后伸长率规定值低于5%的测定方法24 附录F（提示的附录）移位方法测定断后伸长率24 附录G（提示的附录）人工方法测定棒材、线材和条材等长产品的最大力总伸长率25 附录H（提示的附录）逐步逼近方法测定规定非比例延伸强度（Rp）26 附录I（提示的附录）卸力方法测定规定残余延伸强度（Rr0。2）举例27 附录J（提示的附录）误差累积方法估计拉伸试验的测量不确定度28 附录K（提示的附录）拉伸试验的精密度—根据实验室间试验方案的结果31 附录L（提示的附录）新旧标准性能名称和符号对照34 GB/T228-2002 前言 本标准有效采用国际标准ISO 6892：1998《金属材料室温拉伸试验》。在主要技术内容上与ISO6892：1998相同，但部分技术内容较为详细和具体，编写结构不完全对应。补充性能测定结果数值的修约要求和试验结果处理。增加试样类型。删去附录F（提示的附录）计算矩形横截面试样原始标距用计算图尺；删去附录L（提示的附录）参考文献目录。增加附录H（提示的附录）逐步逼近方法测定规定非比例延伸强度（RP）；增加附录L（提示的附录）新旧标准性能名称和符号对照。 本标准合作并修订原国家标准GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》、GB/T3076-1982《金属薄板（带）拉伸试验方法》和GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》。对原标准在以下方面的技术内容进行了较大修改和补充： ——引用标准； ——定义和符号； ——试样； ——试验要求； ——性能测定方法； ——性能测定结果数值修约； ——性能测定结果准确度阐述。 自本标准实施之日起，代替GB/T228-1987《金属拉伸试验方法》、GB/T3076-1982《金属薄板（带）拉伸试验方法》和GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》。 本标准的附录A∽D都是标准的附录。 本标准的附录E∽L都是提示的附录。 本标准由原国家冶金工业局提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会归口。