夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别

夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别

冲击试样中的缺口形式有两种，即夏比V形缺口和夏比U形缺口试样，所测得的冲击吸收功分别用Akv和Aku表示。冲击试样的取样方式也有两种，即横向取样和纵向取样（与钢板轧制方向垂直为横向，平行为纵向）。冲击试样的规格尺寸有三种，即标准试样为55×10×10，小试样为55×10×7.5或55×10×5，冲击试样的规格尺寸主要根据材料厚度可能制得的最大尺寸规格确定。

目前我国国内用于容器设计制造的法规和标准均规定以夏比V形缺口、横向取样方式为主。冲击试样的缺口形式对冲击韧性影响非常大，夏比V形缺口比夏比U形缺口更为尖锐，更能反应材料的缺口和内部缺陷对动态载荷的敏感性。对于U形试样，进行冲击试验时，其冲击功大部分消耗于裂纹的形成，而对V 形缺口试样，其冲击功大部分消耗于裂纹的扩展。U形缺口测得的冲击韧性与V 形缺口测得的冲击韧性之间不存在对应的换算关系。冲击试样的取样方向规定为“横向取样”，主要考虑在钢锭浇注时，会形成偏析及含有杂质，在轧制钢板的过程中，这些不均匀部分和杂质会顺着金属延伸方向形成纤维状组织，从而使钢板平行于轧制方向的力学性能高于垂直方向的力学性能。我国标准规定的冲击试样取样方向与美国ASME的规定是不一致的，美国ASME标准规定的冲击试样取样方向为“纵向取样”，故对在国内使用的国外进口材料用于国内的容器制造时，应注意冲击试样的取样方向应规定为“横向取样”。

目前，我国金属材料冲击试验方法标准为GB/T229-2007《金属夏比缺口冲击试验方法》。吸收功的单位是J，而冲击韧性的单位是J/cm2，也就是吸收功

除以0.8就是冲击值，一般笼统提冲击值不具体，要看其单位便知，是V还是U 缺口要看用户的要求，其冲击值是不同的。提高冲击值的办法是比较复杂的，V 型冲击的槽深是2mm，冲击试样的尺寸为10×10×55mm，所以V型槽下面的横截面积为（10-2）mmX10mm=0.8cm2，冲击韧性=冲击值/截面积=J/cm2。冲击功是冲击试验吸收功单位焦耳（J），用Akv表示，现在试验仪器直接能读出。冲击韧性指单位面积消耗的吸收功单位（焦耳/平方厘米），表示为akv。试样一般为标准的10×10×55（截面积1平方厘米），开缺口的试样其有效截面只有0.8平方厘米。V形缺口尖锐，同种材料试验得到冲击韧度比U形的低很多。V型应力相对集中，当试样受到冲击时，就显得更敏感。

金属夏比冲击试验

金属夏比冲击试验 工程中，还有许多机件是快速加载即冲击载荷及低温条件下工作的，如：汽车在凸凹不平的道路上行驶；飞机的起飞和降落；材料的压力加工等；其性能将与常温、静载的不同。金属材料在使用过程中除要求足够强度和塑性外，还要求有足够的韧性。 一.韧性的定义：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。 二.韧性的分类：分为静力韧性、冲击韧性和断裂韧性。 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）的试验方法。 缺口 冲击载荷使塑性变形得不到充分发展，更灵敏地反映材料的变脆倾向。 降低温度（脆断趋势） 三.夏比冲击试验的优缺点：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件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。 四.夏比冲击试验的主要用途： 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。

材料冲击实验

材料冲击实验 Prepared on 22 November 2020

5、描述材料和结构冲击的实验技术,包括测试手段和试验方法，并分别简单介绍其用途、优缺点。 材料冲击实验是一种动态力学实验，它是将具有一定形状和尺寸的U 型或V 型缺口的试样，在冲击载荷作用下折断，以测定其冲击吸收功K A 和冲击韧性值K ?的一种实验方法。冲击试验是材料性能不可缺少的检验项目。冲击功能够直观反应材料的冲击韧性。 1 材料冲击实验原理 冲击实验通常在摆锤式冲击试验机上进行，其原理如图1a 所示。实验时将试样放在试验机支座上，缺口位于冲击相背方向，并使缺口位于支座中间（图1b ）。然后将具有一定重量的摆锤举至一定的高度1H ，使其获得一定位能1mgH 。释放摆锤冲断试样，摆锤的剩余能量为2mgH ，则摆锤冲断试样失去的势能为21m g -H mgH 。如忽略空气阻力等各种能量损失，则冲断试样所消耗的能量（即试样的冲击吸收功）为： K A 的具体数值可直接从冲击试验机的表盘上读出，其单位力J 。将冲击吸收功K A 除以试样缺口底部的横截面积N S (cm 2)，即可得到试样的冲击韧性值K ?（J/cm 2）： 对于Charpy U 型缺口和V 型缺口试样的冲击吸收功分别用KU A 和KV A 表示，它们的冲击韧性值分别用KU ?和KU ?表示。 K ?作为材料的冲击抗力指标，不仅与材料的性质有关，试样的形状、尺寸、缺口形式等都会对K ?值产生很大的影响，因此K ?只是材料抗冲击断裂的一个参考性指标。只能在规定条件下进行相对比较，而不能代换到具体零件上进行定量计算。 2 实验设备 冲击试验对试验机砧座和支座的要求

金属材料夏比冲击试验

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 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。 5.5倘若相应的产品标准只能允许，无论如何，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影响减到最小。开缺口应该非常 小心。 6、试验机： 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。 试验机主要的特征含义见表3。 6.2 当摆锤式冲击试验机的冲击能量为（300±10）J并采用标准试样时，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

1-1-冲击韧性测定实验指导书

实验一缺口试样冲击韧性实验 一、实验目的 1、了解冲击韧性的含义； 2、分别测定脆性材料和塑性材料的冲击韧性，比较其抗冲击性能的高低； 3、了解韧性断口与脆性断口的宏观形貌特征和区别。 二、实验概述 1、实验原理 冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，常用 标准试样的冲击吸收功A k来表示。缺口冲击韧性试验是综合运用了缺口、低温及高应变速率这三个因素对材料脆化的影响，在这三个因素中，缺口所造成的脆化是最主要的。 用实验方法测定材料的冲击韧性时，把材料做成标准试样后在冲击试验机上进行，并用打断试样的冲击吸收功来衡量。按照实验温度、受力方式和实验打击能量等来区分的话，实验类型繁多。在没有特殊要求的情况下通常采用常温、简支梁式、大能量一次性冲击实验。GB/T 229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》试验标准规定了测定金属材料在夏比冲击试验中吸收能量的方法，包括V型缺口和U型缺口。 缺口冲击试验的原理如下图1所示。冲击试验机由机身、支座、摆锤、刻度盘、指针等几部分组成。将带有缺口的试样安放在试样座上，然后将具有一定重量G的摆锤升至一定的高度H0，然后将摆锤释放使其自由下落，摆锤下落至最低位置处将试样冲断，冲击后摆锤的高度由H0变为H1，势能变化为G（H0-H1），它等于冲断试样所消耗的功。摆锤将试样冲断时所作的功即为冲击吸收功，以A k表示， A k=G（H0-H1）（1） A k的单位为N·m（J）。 （a）摆锤冲击试验机的组成（b）支座、试样与摆锤的结构关系 图1 摆锤冲击试验示意图 摆锤冲击试验机的摆轴长度l和起始下落角α都设计成固定值，冲断试样后的扬起角为β，则式（5）可写为： A k=Gl（cosβ- sinα）（2）

夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别

夏比冲击试验V型缺口和U型缺口的区别 点击数：7652014-04-18 14:29:25 来源：北京艾思弗-Beijing AECsoft 冲击试样中的缺口形式有两种，即夏比V形缺口和夏比U形缺口试样，所测得的冲击吸收功分别用Akv和Aku表示。冲击试样的取样方式也有两种，即横向取样和纵向取样（与钢板轧制方向垂直为横向，平行为纵向）。冲击试样的规格尺寸有三种，即标准试样为55×10×10，小试样为55×10×7.5或55×10×5，冲击试样的规格尺寸主要根据材料厚度可能制得的最大尺寸规格确定。 目前我国国内用于容器设计制造的法规和标准均规定以夏比V形缺口、横向取样方式为主。冲击试样的缺口形式对冲击韧性影响非常大，夏比V形缺口比夏比U形缺口更为尖锐，更能反应材料的缺口和内部缺陷对动态载荷的敏感性。对于U形试样，进行冲击试验时，其冲击功大部分消耗于裂纹的形成，而对V 形缺口试样，其冲击功大部分消耗于裂纹的扩展。U形缺口测得的冲击韧性与V 形缺口测得的冲击韧性之间不存在对应的换算关系。冲击试样的取样方向规定为“横向取样”，主要考虑在钢锭浇注时，会形成偏析及含有杂质，在轧制钢板的过程中，这些不均匀部分和杂质会顺着金属延伸方向形成纤维状组织，从而使钢板平行于轧制方向的力学性能高于垂直方向的力学性能。我国标准规定的冲击试样取样方向与美国ASME的规定是不一致的，美国ASME标准规定的冲击试样取样方向为“纵向取样”，故对在国内使用的国外进口材料用于国内的容器制造时，应注意冲击试样的取样方向应规定为“横向取样”。 目前，我国金属材料冲击试验方法标准为GB/T229-2007《金属夏比缺口冲击试验方法》。吸收功的单位是J，而冲击韧性的单位是J/cm2，也就是吸收功

夏比V型冲击试验的尺寸效应及工程应用

夏比Ｖ型冲击试验的尺寸效应及工程应用 夏比V型冲击试验广泛应用于钢制品的质量检验并形成了规范，用以评价材料（或构件）的冶金质量，特别是规定温度下材料的抗断裂能力。试验通常采用尺寸为10mm×10mm×55mm的标准试样，将试验结果与技术要求值进行比较后，可以判断材料是否合格。当工件受尺寸限制，不能制备标准试样时，可采用非标准小尺寸试样，且各标准或规范给出了采用小尺寸试样时要求值按有效截面积折算的方法。然而，工程实践中这样的折算方法时常被“泛化”，被误认为小尺寸试样与标准试样之间始终存在着比例关系。为此，笔者以Q245R钢板为研究对象，对不同尺寸的试样在不同温度下进行了夏比V型冲击试验，研究了夏比V型冲击试验的尺寸效应问题，同时对小尺寸试样在工程应用中主流标准处置方法以及方法之间差异等问题进行了探讨，以期为相关人员提供参考。 1 试样制备与试验方法 1.1 试样制备 试验材料为正火态Q245R钢板，钢板厚度为25mm，其化学成分（质量分数/%）为0.19C,0.28Si,0.64Mn,0.01P, 0.004S,0.05Al,0.001Nb,0.014Ti,0.002V；该钢板的显微组织为铁素体+珠光体，晶粒度为7.5级。

沿钢板横向取样，试样轴线位于钢板1/2处，V型缺口垂直于钢板表面，试样表面采用磨床磨光，缺口采用专用成形铣刀加工，缺口底部高度为（8±0.025)mm，在投影仪下50倍放大检查，加工质量需符合GB/T 229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》的要求。试样共制备5组，第1组为10mm×10mm×55mm标准试样（以下简称为标准试样）72个；第2～4组分别为7.5 mm×10mm×55mm,5 mm×10 mm ×55 mm,2.5mm×10mm×55mm非标准小尺寸试样（以下分别简称为7.5,5,2.5mm小尺寸试样）各72个；第5组为取自钢板不同部位的厚度为5,2.5mm小尺寸试样各18个。 1.2 试验方法 将上述第1～4组试样每组分成8份，每份9个试样，按GB/T 19748-2005《钢材夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法》分别在-80,-60,-40,-30,-20,0,20,40℃共8个温度下采用RKP450型冲击试验机对每份试样进行冲击试验。第5组两种试样各分为2份，一份在砧座上加装垫片，另一份砧座上不加装垫片，在室温下采用RKP450型冲击试验机进行冲击试验，这样一方面评估试验材料冲击韧度的均匀性，另一方面评估试样尺寸改变后，摆锤打击中心的微小变化对于试验结果的影响。

实验五金属冲击实验

实验六金属冲击实验 一、实验目的 1、掌握常温下金属冲击试验方法。 2、了解冲击试验机的结构、工作原理及正确的使用方法。 二、实验仪器设备及材料 1、JB-30B摆锤式冲击试验机 2、游标卡尺 3、碳钢、铸铁试样若干 三、实验原理 金属冲击试验是一种动态力学实验。它将具有一定形状和尺寸的带有U型或V型缺口试样，在冲击载荷作用下折断，以测定其冲击吸收功A K和冲击韧性值αK的一种试验方法。 冲击试验通常在摆锤式冲击试验机上进行，其原理如图6-1所示，利用的是能量守恒原理，即冲击试样消耗的能量是摆锤试验前后的势能差。试验时，将试样放在试验机支座上，使之处于简支梁状态。首先将摆锤举至高度为H的A位置，其预扬角为α，释放摆锤冲断试样后，摆锤扬到C位置，其预扬角为β。 图6-1 冲击试验原理图

摆锤在A处所具有的能量为： E=PH=PL(1-cosα) （6—1） 试样冲断后，摆锤扬至C处，其能量为： E1=Ph=PL(1-cosβ)。（6—2） 如果忽略空气阻力等各种能量损失，则冲断试样所消耗的能量（即试样的冲击吸收功）为 A K=E-E1=PL(cosβ-cosα) （6—3） 式中，P为摆锤重力（N）；L为摆长（摆轴到摆锤重心的距离）（mm）；α为冲断试样前摆锤扬起的最大角度；β为冲断试样后摆锤扬起的最大角度。 A K的具体数值可根据β角的大小直接从冲击试验机的表盘上读出，其单位为J。将冲击吸收功A K除以试样缺口底部的横截面积S N所得的商，就是金属材料的冲击韧性αK，即 αK=A K/S N （6—4） αK的单位通常为J/cm2。 对于金属夏比U型缺口和V型缺口试样的冲击吸收功分别用A KU 和A KV表示，它们的 冲击韧性值分别用αKU和αKV表示。 四、实验步骤 根据国家标准规定，冲击试样可使用夏比U型缺口和V型缺口两种试样，这两种试样的标准形状及尺寸分别如图6-2a 和b所示，试样尺寸为10×10×55mm，缺口深度为2mm，尺寸偏差及表面粗糙度应符合图6-2中的规定。 试验操作中应注意以下要点： 1）试验时应检查试样尺寸，所用的量具精度不低于0.02mm。 2）试验前应检查摆锤空打时指针是否指零，其偏差超过最小分度值的1/4。 3）试样应紧贴支座放置，并使摆锤的刀刃打击在背向缺口的一面，应使用试验机所带的样规来安放试样，以保证试样缺口位于两支座的中心，其偏差不大于0.05mm。 4）常规冲击试验的温度一般应为10～35℃。 5）每一种条件下的冲击试样应不少于3个试样，试验数据至少保留两位有效数字。 五、试验步骤： 1）将冲击试样放在载物台上。 2）将摆锤升到一定的高度。 3）将标尺对零点。 4）将摆锤放下击冲试样,使摆锤做功。

实验九 冲击实验

实验九冲击实验 一．实验目的 测定和比较不同金属材料的冲击韧度，并观察破坏情况。 二、实验设备 1．电子式冲击试验机(或JB—300W 冲击试验机) 2．数显卡尺 三．实验原理 材料抗冲击的能力用冲击韧性表示。冲击韧性一般通过一次摆锤冲击弯曲试验来测定。试验用的材料必须按要求加工成标准试样，常用的标准冲击试样有两种：一种为U型缺口试样，一种为V型缺口试样（图1）。 试样开缺口是为了在缺口附近造成应力集中和三向应力 状态，使材料产生脆化倾向让塑性变形仅局限在缺口附近不大 的体积范围内保证试样一次就被冲断，而且断裂就发生在缺口 处。铸铁、工具钢一类的脆性材料很容易冲断，试样可不开缺 口。试验时，试样以简支梁的形式（图2）安放在试验机的支 座上，试样的缺口背对摆锤的刀口。把重量为G的摆锤举至H 的高度，摆锤获得的位能为GH ，然后落锤将试样一次冲断（图 3），此时摆锤的剩余能量为Gh，冲断试样消耗的能量G(H－h) 来表示，即： 就是试样的冲击吸收功，用A k A = G（H－h） k 单位为焦耳 J（N-m）或千克力·米 (kgf·m) ，1kgf·m ≈9.8 J 。试样的冲击韧性定义为： αk = A k / A0，单位为J/ cm2或kgf·m/cm2。

A 代表试样缺口截面的面积。冲击韧度αK影响因素：试件的绝对尺寸、缺口形状，实0 验温度等。 四．试验方法与步骤 1．测量试样尺寸，选择试验机度盘。 2．将摆锤举到规定高度后，落锤空打一次，校准试验机度盘的零点。 3．将摆锤略微抬起、锁定,在有人监护的情况下安放试样,令缺口背对摆锤刀口使缺口尖端位于受拉面并对中。 值。 4．释放摆锤、冲断试样，然后刹车记录试样的冲击吸收功A k 5．回收试样观察断口。 五．结果整理 。 1．计算两种材料、不同缺口试样的冲击韧性值α k 2．分析、比较两种材料抗冲击的能力。 3．画出两种材料、不同缺口试样的断口草图。并比较低碳钢U型、V型缺口试样断口组织形貌的差异，说明其原因。 4．根据实验目的和试验结果完成实验报告。 六．试验报告要求 试验报告应包括：试验名称、试验目的、仪器设备名称、规格、量程，试验记录及结果。七．问题讨论 1．冲击韧性的物理意义？ 2．冲击试样为什么要开缺口？什么情况下可以不开缺口？ 的大小与什么因素有关？为什么不能用于定量换算，只能用于材料间3．冲击韧性值α k 的相对比较？ 4．分析、比较铸铁和低碳钢冲击断口组织形貌的差异，并说明低碳钢U型缺口和V型缺口试样断口形貌的异同。 八．注意事项

ASTM E 23:2016b《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》 简介

ASTM E 23：2016b《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》 简介 戴清晨;陆戴丁;陈勇 【摘要】本文主要介绍了最新修订的ASTM E 23:2016b《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》中夏比缺口冲击试验的相关内容,包括试验意义、试样要求、试 验前准备工作、试验程序与步骤、试验所得结果评定等方面.并通过与现行国家标 准GB/T 229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》的比较,就上述几个方面 两者存在的显著不同点做了简要说明. 【期刊名称】《机械工业标准化与质量》 【年(卷),期】2018(000)005 【总页数】6页(P37-42) 【关键词】ASTME23;冲击试验;标准 【作者】戴清晨;陆戴丁;陈勇 【作者单位】合肥通用机械研究院有限公司;合肥通用机械研究院有限公司;合肥通 用机械研究院有限公司 【正文语种】中文 1 概述 夏比缺口冲击试验，作为评价金属材料力学性能的一种常规试验，广泛应用于各高校和科研院所的实验室，以及金属材料生产企业的抽样检查试验室等。试验通常是

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标准试样，运用仪器在冲击载荷作用下测得冲击吸收能量，以及断口的剪切面积和膨胀值等。ASTM E 23:2016b《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》在2012年的版本（ASTM E 23:2012c）基础上进一步修订，形成了最新的ASTM E 23:2016b。与2012版相比，2016版进一步确认了前版（2012版）已经删除的预制裂纹夏比V型缺口试样和试样的取样方法；同时对部分章节的图表进行了重绘和整理，对部分条款的文字叙述进行了修正和统一。 ASTM E 23:2016b是美国材料与试验协会制定的金属材料缺口试样冲击试验的标准方法，该标准正文部分主要包括适用范围、引用标准、试验原理、试样制备、试验装置、试验步骤、试验结果处理、试验报告编写等内容；附录分为强制性和非强制性两部分，前者包括试验机的一般性要求、试验机校准、辅助冲击试验形状、剪切断面率测定等内容；后者包括缺口试样冲击试验意义、摆锤中心测量方法和小尺寸夏比试样试验说明等内容。为使相关试验研究人员能更好地理解美国标准，有利于检测和试验工作的开展，笔者拟将美国标准ASTM E 23:2016b中夏比缺口冲击试验的相关内容做简要介绍，并将其与现行国家标准GB/T 229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》进行比较，简要介绍两者在试样要求、试验准备工作、试验步骤与过程、试验结果评定等方面的显著不同点。 2 试验意义 ASTM E 23:2016b在正文中提及了缺口冲击试验的意义和用途，并在附录的非强制部分中系统阐述了缺口、尺寸、温度、工况条件等对试验的影响。该部分在我国标准GB/T 229—2007中并未引入，但对于正确理解和运用冲击试验有很大的帮助。 ASTM E 23:2016b指出，缺口冲击试验反映了在施加单次动载荷时，由缺口、高速度载荷和环境温度共同影响所产生的多轴向应力的金属材料表现出来的特性。考

焊接接头冲击试验方法GB2650-1989

焊接接头冲击试验方法 1主题内容与适用范围 本标准规定了金属材料焊接接头的夏比冲击试验方法，以测定试样的冲击吸收功。 本标准适用于熔焊和压焊对接接头。 2引用标准 GB2649 焊接接头机械性能试验取样方法. GB2106 金属夏比（V型缺口）冲击试验方法. GB229 金属夏比（U型缺口）冲击试验方法. GB4159 金属低温夏比冲击试验方法. 3试样及其制备 3.1本标准规定以10mm×10mm×55mm带有V型缺口的试样为标准试样。试样的尺寸及 偏差应符合图1的规定。试样缺口底部应光滑不得有与缺口轴线平行的明显划痕。进行仲裁试验时，试样缺口底部的粗糙度应低于Ra0.8μm。

图1 V型缺口试样 根据技术条件规定，允许采用带有U型缺口的辅助试样，试样的尺寸偏差应符合附录A中图A 1的规定。 根据技术条件规定或在无法切取标准试样的情况下，允许采用辅助小尺寸试样，见附录B中图B1和图B2。 3.2试样应采用机械加工或磨削方法制备，应防止加工表面的应变硬化或材料过热。 3.3试样的标记不应影响支座对试样的支承，也不得使缺口附近产生加工硬化。一般应标记在试样的端面、侧面或缺口背面距端面15mm以内，但不得标在支承面上。 3.4 试样缺口处若发现有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹等缺陷时，则不能用该试样进行试验。 4 样坯的截取和试样缺口的方位

4.1试件的制备和样坯的截取应符合GB2649规定。 4.2试样缺口按试验要求可分别开在焊缝、熔合线或热影响区。 4.3试样的缺口轴线应当垂直焊缝表面，如图2所示。 图2 试样缺口方向示意图 4.4试样的焊缝、熔合线和热影响区的缺口位置分别如图3、图4和图5所示。 开在热影响区的缺口轴线与熔合线的距离t由产品技术条件规定。 图3 开在焊缝的缺口位置

对《钢制压力容器焊接工艺评定》中冲击试验合格指标的分析(大会优秀奖)

对JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》中 冲击试验合格指标的分析 过企新 (金陵石化建安公司，南京 210033) 摘要本文以不同缺口型式、不同尺寸的冲击试样的冲击试验结果为依据，并参照有关标准，探讨JB4708-2000中冲击试验合格指标的合理性。 关键词冲击试验合格指标冲击试样 １前言 本文以JB4708-2000中冲击试验合格指标为题，从冲击试样的缺口型式、尺寸对试验结果的影响，参照有关标准的规定，探讨冲击试验合格指标的合理性。建议有关技术部门对JB4708-2000中冲击试验合格指标进行适当修改。 ２试验分析 JB4708-2000的7.2.2.6.2条对冲击试样作出规定：试样形式、尺寸和试验方法应符合GB/T229的规定。根据GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》的5.3、5.5条，将冲击试样形状、尺寸列于表1。 表1 金属夏比缺口冲击试样的形状和尺寸 由表１可见，冲击试样按尺寸分为标准试样和小尺寸试样，缺口形状有Ｖ型缺口和Ｕ型缺口，缺

口深度有2 mm和5 mm之分。 JB4708-2000的7.2.2.6.3条对冲击试验合格指标作出规定：每个区３个试样为一组的常温的冲击吸收功平均值应符合图样和相关技术文件的规定，且不得小于27 Ｊ，至多允许有１个试样的冲击吸收功低于规定值，但不得低于规定值的70%。 上述合格指标中规定了常温冲击吸收功平均值的最低值（27 Ｊ），但并未指定试样的形状和尺寸，忽略了试样形状和尺寸对试验结果的影响。不同尺寸、不同缺口的试样，其应力集中作用及应力分布状态各不相同，对试验结果的影响有很大差异。可通过以下对比试验来说明。试验一，选不同厚度的20 g 钢板三块，在每一块钢板的相同位置取两组试样（每组３个），均加工成标准试样，一组为Ｖ型缺口，另一组为Ｕ型缺口。对比试验情况列于表２。 表２Ｖ型缺口标准试样和Ｕ型缺口标准试样对比试验 由表２可见，Ｕ型缺口标准试样的冲击功平均值明显高于Ｖ型缺口标准试样。 试验二，选16MnR钢板一块，在相同位置取两组试样（每组３个），均加工成夏比Ｖ型缺口试样，一组为标准尺寸试样，另一组为小尺寸试样。对比试验情况列于表３。 表３标准Ｖ型缺口试样和小尺寸Ｖ型缺口试样对比试验

AKU-AKV冲击功

钢材的冲击功Akv是什么意思 钢材在进行缺口冲击试验时，摆锤冲击消耗在试样上的能量，称为冲击功，用Ak表示，单位为焦耳（J）。当为V形缺口时，即为AKV，当为U形缺口时，即为AKU。 冲击试验时摆锤消耗在试样单位截面上的冲击功称为冲击韧性（也称为冲击值），用αk 表示。即：ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。 由于冲击功仅为试样缺口附近参加变形的体积所吸收，而此体积又无法测定，且在同一断面上每一部分的变形也不一致，因此用单位截面积上的冲击功αk来判断韧性的方法国内外已逐渐被淘汰。 工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳（J）。 而用试样缺口处的截面积F去除Ak，可得到材料的冲击韧度（冲击值）指标，即ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。 因此，冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小表示材料的韧性好坏。 一般把ak值低的材料称为脆性材料，ak值高的材料称为韧性材料。 ak值取决于材料及其状态，同时与试样的形状、尺寸有很大关系。ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感，如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会使ak值明显降低；同种材料的试样，缺口越深、越尖锐，缺口处应力集中程度越大，越容易变形和断裂，冲击功越小，材料表现出来的脆性越高。因此不同类型和尺寸的试样，其ak或Ak值不能直接比较。 材料的ak值随温度的降低而减小，且在某一温度范围内，ak值发生急剧降低，这种现象称为冷脆，此温度范围称为“韧脆转变温度（Tk）”。 冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。 什么是夏比冲击试验？夏比是音译：Charpy，夏比冲击试验（英文标准名称：Charpy Imapct Test）是用以测定金属材料抗缺口敏感性(韧性)的试验。制备有一定形状和尺寸的金属试样（通常为10×10×55mm），使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比冲击试验机上处于简支梁状态，以试验机举起的摆锤作一次冲击，使试样沿缺口冲断，用折断时摆锤重新升起高度差计算试样的吸收功，即为Aku（U型缺口）和Akv（V型缺口）。可在不同温度下作冲击试验。吸收功值(焦耳)大，表示材料韧性好，对结构中的缺口或其他的应力集中情况不敏感对重要结构的材料近年来趋向于采用更能反映缺口效应的V形缺口试样做冲击试验

缺口冲击韧性实验

材料力学性能实验报告 姓名：刘玲班级：材料91 学号：09021004 成绩：实验名称缺口冲击韧性实验 实验目的 1.掌握常温及低温下金属冲击试验方法 2.学会用能量法确定金属冷脆能变温度tk 3.了解冲击试验结构、工作原理及正确使用方法 实验设备 1.JBW-300示波冲击试验机一台 2.游标卡尺一把 3.U型缺口40Cr、20#钢试样各九个 试样示意图 试样宏观断口示意图（韧断、脆断）

试验结果 根据裂纹形成能量、裂纹扩展能量以及总冲击能量，以及冲击记录的示波图，得到：裂纹萌生功= 裂纹形成能量； 裂纹扩展功=裂纹扩展能量-裂纹形成能量； 裂纹撕裂功=总冲击能量-裂纹扩展能量； 本实验采用能量准则法测金属的韧脆转变温度，是对冲击吸收功—温度曲线上平台下平台区间规定百分数（η）所对应的温度定义为韧脆转变温度 韧脆转变温度采用（A KUmax +A KUmin ）/2计算 将40Cr实验所得数据汇总如下表1 表1 温度（℃）裂纹萌生功（J）裂纹扩展功（J）总功（J） 20 50.2343 51.6349 70.0308 42.0885 44.2498 70.7756 29.9055 32.7116 55.9972 39.1657 40.2443 46.2756 0 41.4050 42.8701 57.5456 33.6908 34.4371 60.2994 39.5793 40.7428 45.3348 -30 52.5369 54.5625 66.1010 33.9825 35.2039 40.3858 26.9017 29.5676 58.6040 14.2706 15.2029 38.4356 7.1500 7.6639 10.4566 -60 32.2844 33.7660 53.3414 22.0375 22.5524 66.8944 47.6899 48.0445 57.2222 27.2240 29.6517 66.2480 -90 40.5959 42.9239 52.9788 21.5016 22.5200 42.5026 将其试验数据求平均值后列于下表2 表2 温度（℃）裂纹萌生功（J）裂纹扩展功（J）裂纹撕裂功（J）总功（J）20 40.35 1.86 18.56 60.77 0 38.22 1.13 15.04 54.39 -30 33.97 1.47 14.36 42.80 -60 32.31 1.19 27.43 60.93 -90 30.05 1.67 15.02 47.74

AKU-AKV冲击功

AKU-AKV冲击功

钢材的冲击功Akv是什么意思 钢材在进行缺口冲击试验时，摆锤冲击消耗在试样上的能量，称为冲击功，用Ak表示，单位为焦耳（J）。当为V形缺口时，即为AKV，当为U形缺口时，即为AKU。 冲击试验时摆锤消耗在试样单位截面上的冲击功称为冲击韧性（也称为冲击值），用αk 表示。即：ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。 由于冲击功仅为试样缺口附近参加变形的体积所吸收，而此体积又无法测定，且在同一断面上每一部分的变形也不一致，因此用单位截面积上的冲击功αk来判断韧性的方法国内外已逐渐被淘汰。 工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳（J）。 而用试样缺口处的截面积F去除Ak，可得到材料的冲击韧度（冲击值）指标，即ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。 因此，冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小表示材料的韧性好坏。 一般把ak值低的材料称为脆性材料，ak值高的材料称为韧性材料。 ak值取决于材料及其状态，同时与试样的形状、尺寸有很大关系。ak值对材料的内部结构缺陷、显微组织的变化很敏感，如夹杂物、偏析、气泡、内部裂纹、钢的回火脆性、晶粒粗化等都会使ak值明显降低；同种材料的试样，缺口越深、越尖锐，缺口处应力集中程度越大，越容易变形和断裂，冲击功越小，材料表现出来的脆性越高。因此不同类型和尺寸的试样，其ak或Ak值不能直接比较。 材料的ak值随温度的降低而减小，且在某一温度范围内，ak值发生急剧降低，这种现象称为冷脆，此温度范围称为“韧脆转变温度（Tk）”。 冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向。 什么是夏比冲击试验？夏比是音译：Charpy，夏比冲击试验（英文标准名称：Charpy Imapct Test）是用以测定金属材料抗缺口敏感性(韧性)的试验。制备有一定形状和尺寸的金属试样（通常为10×10×55mm），使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比冲击试验机上处于简支梁状态，以试验机举起的摆锤作一次冲击，使试样沿缺口冲断，用折断时摆锤重新升起高度差计算试样的吸收功，即为Aku（U型缺口）和Akv（V型缺口）。可在不同温度下作冲击试验。吸收功值(焦耳)大，表示材料韧性好，对结构中的缺口或其他的应力集中情况不敏感对重要结构的材料近年来趋向于采用更能反映缺口效应的V形缺口试样做冲击试验

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（更比冲击试验）、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。 更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 方法》将以上所涉及的试验方法统一合并在意个标准内，更加便于执行。

冲击韧性实验

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 冲击韧性实验 第三章材料的冲击韧性及低温脆性? 生产中很多机件和工具、摸具受冲击载荷的作用，如火箭的发射、飞机的起飞和降落、行驶的汽车通过道路上的凹坑，及材料的压力加工（锻造、冲裁、模锻）等。 为了评定材料承受冲击载荷的能力，揭示材料在冲击载荷下的力学行为，就需要进行相应的力学性能试验吧。 ? 本章主要介绍材料在冲击载荷下的力学行为和性能特点以及金属材料的低温脆性。 1/ 30

§3.1 冲击弯曲试验与冲击韧性一、冲击弯曲试验 1.试验原理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吸收的功，称为冲击吸收功，以 AK表示，单位为 J 。 AK=GH1－GH2

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 2. 标准试样? 国家标准规定冲击弯曲试验用标准试样分别为: 夏比（Charpy）U型缺口试样和夏比V型缺口试样，冲击吸收功分别记为AKU 和AKV。 几何尺寸为： 3/ 30

3.工程意义（1）获得冲击韧度或冲击值aKV (aku) ， aKV (aku) = AKU（AKV）/ FN (J/cm2）过去常以aKV (aku) 作为衡量材料韧脆的力学性能指标，进一步的研究表明，其物理意义不明确，近年来已不大使用，衡量材料韧脆多直接用冲击值AKU（AKV）。 它能反映出原始材料的冶金质量和热加工产品的质量。 通过测量AK 值和对冲断试样的断口分析，可揭示原材料中的气孔、夹杂、偏析、严重分层和夹杂物超标等冶金缺陷；还可检查过热、过烧、回火脆性等锻造或热处理缺陷。

EN 10045冲击破坏试验

英国标准 金属材料夏比缺口冲击试验 ——第一部分：实验方法（V型和U型缺口） 1 主体内容和应用范围 1.1 这个欧洲标准描述的是金属材料夏比缺口冲击试验（V型和U型缺口），针对特定的金属材料及其应用，夏比冲击试验规定了相应的标准和要求。 2 标准引用 ISO 286-1-1988，ISO 公差与配合—第一部分：通用偏差和公差。 EN 10045-21），金属材料夏比冲击试验—第二部分：摆锤式冲击试验机。 3 试验原理 用规定高度的摆锤对处于简支梁状态的缺口试样进行一次性打击，测量试样折断时的冲击吸收功。 4 术语 标准里使用的术语在表1，图1和图2中列出。 表1-术语及定义

5 试样 5.1 试样的数量和位置应该根据相关产品的标准选取。 5.2 标准试样的长度为55mm，横截面为10mm的正方形，在试样长度正中间有一个切口，有两种切口类型。 a. 45°V型切口，2mm深，切口根部的曲率半径为0.25mm。 如果没有合适材料的标准试样，可以选用小截面的试件，其截面宽度为7.5mm或5mm （见表2），在较窄面上开切口。 b. U型切口，5mm深，切口根部曲率半径为1mm。 试样的所有面都要进行机加工，精密铸造件除外，与切口对称平面平行的两个平面部可以不加工。 5.3 切口的对称面应该与试样的轴线垂直。 5.4 试样的尺寸公差在表2中给出。 5.5 除了表2中列出的试样厚度之外，相关标准中也规定了与零件相同厚度的试样。 5.6 机加工要保证试样冷加工或热处理时的变形最小，用眼睛观察，切口上没有擦痕，切口与其基面平行。 试样上的标记可以标记在除接触面或切口面之外的任何其他平面上，而且距离切口至少要5mm，以避免标记带来的负面影响。 6 测试设备 6.1 设备的安装与制造应该满足钢性要求，具体可以根据欧洲标准10045-2进行。 测试设备的主要特征参数见表3。 6.2 标准测试条件下的打击能量为300±10J，而且要使用标准尺寸的试样。这种情况下的吸收功通过下面符号定义： KU－Ｕ型切口标准式样的吸收功； KV－V型切口标准式样的吸收功； 举例： KV＝121J，表示了： —名义能量为300J； —标准V型切口试样； —破坏时的吸收功为:121J。