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详细介绍夏比冲击试验过程

一、试验介绍与原理

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。

夏比冲击试验是在冲击载荷和多轴应力作用下测量材料的韧性。夏比冲击试验是将具有规定形状、尺寸和缺口类型的试样,放在冲击试验机的试样支座上,使之处于简支梁状态。然后用规定高度的摆锤对试样进行一次性打击,实质上就是通过能量转换过程,测量试样在这种冲击下折断时所吸收的功。

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二、 试验步骤

1、制样

标准夏比冲击试样尺寸长55±0.6,横截面积10±0.05×10±01。冲击样坯的切取应按产品标准或GB2975的规定执行,试样的制备应避免由于加工硬化或过热而影响金属的冲击性能。

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2、检查空击指针回零和能量损失。

在摆锤处于挂摆状态时,把指针拨至最大能力值,在不放试样的情况下按“冲击”,看指针能否转至零刻线处,回零差不应超过最小分度值的四分之一。检查能力损失,不放试样的情况下作冲击试验,当第一次摆锤摆到最高时,用手迅速将指针拨回到标度盘的最左边位置,待摆锤第二次将指针推到标度盘的右边后,即可记下指针指示的数值,两次之差除以2,即为摆动过程中消耗于摩擦阻力的能量。对于300J的摆锤,能量损失不应大于1.5J,150J摆锤,能量损失不应大于0.75J。

3、放置试样

将试样缺口背面对向摆锤刀刃,将试样放到试验机下方。调整试样将它放在支座的正中间位置。

4、试验

确保一切准备就绪之后,便可开始试验按照“取摆-退销-冲击-自动挂摆”进行试验,重复3次,读数并做好记录,冲击试验完后可直接从标度盘上读出消耗于冲击试样的功的数值,不必另行计算。

5、关机

试验完后长按“放摆”,摆锤缓慢回落至铅垂状态后松开。关掉机器即可。

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三、试验操作要点

1、实验前

试验温度:进行冲击试验的实验室温度一般应在10~35℃(即通常所称的室温)范围内,对于要求严格的试验,如韧性对温度变化很敏感的材料进行冲击试验时,试验应在20℃±2℃进行。

试样尺寸:用最小分度值不大于0.02mm的量具测量试样的宽度、厚度、缺口处厚度;用光学投影仪检查缺口尺寸,看其是否符合标准的要求。

进行空打试验: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(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(即会零差),会零差不应超过最小分度值的1/4。

2、操作过程中

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试样应紧贴支座放置,并使试样缺口的背面朝向摆锤刀刃。试样缺口用专用的对中夹钳或定位规收中,使缺口对称面位于两支座对称面上,其偏差不应大于0.5mm。

将摆锤扬起至预扬角位置并锁住,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,则清零),放好试样,确认摆锤摆动危险区无人后,释放摆锤使其下落打断试样,并任其向前继续摆动,直到达到最高点并向回摆动至最低点时,使用制动闸将摆锤刹住,使其停止在垂直稳定位置,读取被动指针在示值度盘上所指的数值(数字显示装置的显示值),此值即为冲击吸收功。

由于冲击试验结果比较离散,一般对每一种材料试验的试样数量不少于3个。

四、试验中常遇情况的处理

(1)由于试验机打击能量不足使试样未完全折断时,试验报告中应在试验数据之前加大于符号“>”,其他情况则应注明“未折断”、

(2)试验后试样断口有肉眼可见裂纹或缺陷时,应在试验报告中注明。

(3)试验中如出现误操作,或试样打断时有卡锤现象时,此时得到的结果已不准确,因此试验结果无效,应重新补做试验。

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