金属系列冲击试验_

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

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

表2 系列冲击试验第二大组实验数据

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。

050

100

150

200

250

Ak

Boltzmann Fit of Ak

Temperature/??

A k /J

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。

010

20

30

40

50

60

Temperature/ C

A k /J

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。

50

100

150

200

250

300

Ak/J S%

A k /J

Temperature

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

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

常温下材料的冲击试验

实验三、常温下材料的冲击试验 一、实验目的 1、了解冲击实验原理和冲击实验机的主要结构 2、掌握金属材料常温下冲击韧度的测量方法 3、了解脆性材料和塑性材料冲击断裂断口宏观形貌特征。 二、实验原理 金属构件在实际工程应用中，不仅承受静载荷作用，有时还要在短时间内承受突然施加的载荷的作用，即受到冲击载荷的作用。材料受冲击载荷时的力学性能与静载荷时显著不同。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，需要进行冲击实验 冲击实验是把要实验的材料制成规定形状和尺寸的试样，在冲击实验机上一次冲断，根据冲断试样所消耗的功或试样断口形貌特点，得到材料的冲击韧度和冲击吸收功。这些冲击性能指标对材料的韧脆程度及冶金质量、内部缺陷等情况非常敏感，因此可用冲击实验来评定材料的韧脆程度并检查材料的冶金质量和热加工产品质量。 实验室普遍采用的冲击实验为一次摆锤冲击实验。如图所示。实验时将材料制成带缺口 的标准试样，如图所示。试样水平放在实验机支座上，缺口位于冲击相背方向。然后将具有一定质量G 的摆锤举至一定高度H ，使其具有一定的势能GH 1。释放摆锤冲断试样摆锤的剩余能量为GH 2，则摆锤冲断试样失去的能量为GH 1- GH 2，此即为试样变形和断裂所吸收的功，称为冲击功，用A k 表示，单位为J ，用试样断口处单位面积上所消耗的冲击吸收功大小来衡量材料的冲击韧度，即 αK =Ak/F=G （H 1-H 2）/F 本实验分别以低碳钢和铸铁为原料制成缺口冲击试样，测定其在相同冲击能量下的冲击韧度的大小，从而评定这两种材料的韧脆程度并区别其断口宏观形貌。 三、冲击试样尺寸 按照国家标准GB /T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》，金属冲击试验所采用的标准冲击试样为m m 55m m 10m m 10??并开有mm 2或mm 5深的U 形缺口的冲击试样（图1-8）以及 45张角mm 2深的V 形缺口冲击试样（图1-9）。 夏比U 形冲击试样 （a ）深度为mm 2；（b ）深度为mm 5

金属材料硬度试验

实验一 金属材料的硬度实验 一、实验目的 1.了解布氏、洛氏硬度测定的基本原理及应用范围。 2.了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及硬度数据的测试方法。 二、实验原理 金属的硬度可以认为是金属材料局部表面在接触压力的任用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度值是材料性能的一个重要指标。试验方法简单、迅速，不需要专门的试样，同时保持试样的完整性，设备也比较简单。而且对大多数金属材料，可以硬度值估算出它的抗拉强度。因此在设计图纸的技术条件中大多规定材料的硬度值。检验材料或工艺是否合格有时也需用硬度。所以硬度试验在生产中广泛使用。 硬度测试方法很多，使用最广泛的是压入法。压入法就是一个很硬的压头以一定的压力压入试样的表面，使金属产生压痕，然后根据压痕的大小来确定硬度值。压痕越大，则材料越软；反之，则材料越硬。根据压头类型和几何尺寸等条件的不同，常用的硬度测试方法可分为布氏法、洛氏法和维氏法三种。 三、布氏硬度（HB ） 布氏硬度用符号HB 表示。这种试验方法是把规定直径（10mm 、5mm 、2.5mm ）的硬质合金球以一定的试验力压入所测材料的表面（如图1-1所示），保持规定时间后，测量表面压痕直径（如图1-2所示），然后按下式计算硬度： ) (222d D D D P F P HBW --= = π 式中 HBW-表示用硬质合金球测试时的布氏硬度值； P-载荷（kgf ）；（1kgf ＝9.8N ） D-压头钢球直径（mm ）； d-压痕平均直径（mm ）；

F-压痕面积（mm2）； 式中只有d 是变数，故只需要测出压痕直径d ，根据已知D 和P 值就可以计算出HB 值。布氏硬度习惯上不标出单位。生产中已专门制定了平面布氏硬度值计算表见附录一，用读数显微镜测出压痕直径后，直接查表就可获得HB 硬度值。 图1-1 布氏硬度测量示意图 图1-2 用读数显微镜测量压痕直径 由于金属材料有软有硬，工件有厚有薄，有大有小，如果只采用同一种载荷和钢球直径时，就会出现对硬的材料合适，而对软的材料可能发生钢球陷入金属内部的现象；若对厚的材料合适，而对薄的材料又可能会出现压透的现象。因此为了得到统一的，可以相互比较的值，必须使P 和D 之间维持某一比值关系。这样对同一种材料而言，不论采用何种大小的载荷和钢球直径，只要能满 足2 D P ＝常数，所得的HB 值是同样的；则对不同的材料来说，所得的HB 值也是可以进行比较的。按照GB231－63规定，2 D P 比值有30、10和2.5三种。 具体试验数据的选择和使用范围可参考表1-1 由于硬度和强度都以不同形式反映了材料在外力作用下抵抗塑性变形的能力，因而硬度和强度之间有一定的关系，其经验换算公式为：

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

材料的冲击试验实验报告

材料的冲击试验 实验内容及目的 1、测定低碳钢、铸铁和中碳钢的冲击性能指标；冲击韧度a k 2、比较低碳钢与铸铁的冲击性能指标和破坏情况 3、掌握冲击实验方法及冲击试验机的使用 实验材料和设备 低碳钢、中碳钢、铸铁、冲击试验机、游标卡尺 试样的制备 按照国家标准GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》，金属冲击试验所采用的标准冲击试样为并开有或深的形缺口的冲击试样（图1）以及张角深的形缺口冲击试样（图2）。如不能制成标准试样，则可采用宽度为或等小尺寸试样，其它尺寸与相应缺口的标准试样相同，缺口应开在试样的窄面上。冲击试样的底部应光滑，试样的公差、表面粗糙度等加工技术要求参见国家标准GB/T229—1994。 （a）（b）图1 夏比U形冲击试样 （a）深度为mm 2；（ b）深度为mm 5 图2 夏比V形冲击试样

实验原理 实验室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，然后将具有一定重量的摆锤举至一定的高度H1，使其获得一定的位能mgH1，释放摆锤冲断试样，摆锤的剩余能量为mgH2，则摆锤冲断试样失去的势能为mgH1-mgH2。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=mg(H1-H2)。 A k的具体数值可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SN（cm2），即可得到试样的冲击韧性值a k。 （a）(b) 图3 冲击实验的原理图 （a）冲击试验机的结构图（b）冲击试样与支座的安放图 实验过程 1、了解冲击试验机的操作规程和注意事项。 2、测量试样的尺寸 3、按“取摆”按钮，摆锤抬起到最高处，并销住摆锤，同时将试样安放好 4、按“退销”按钮，安全销撤掉。 5、按“冲击”按钮，摆锤下落冲击试样。 6、记录冲断试样所需要的能量，取出被冲断的试样。 实验数据的记录与计算 （1）数据记录与结果

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

常温冲击试验

实验四、常温下材料的冲击试验 一、实验目的 1、了解冲击实验原理和冲击实验机的主要结构 2、掌握金属材料常温下冲击韧度的测量方法 3、了解脆性材料和塑性材料冲击断裂断口宏观形貌特征。 二、实验原理 金属构件在实际工程应用中，不仅承受静载荷作用，有时还要在短时间内承受突然施加的载荷的作用，即受到冲击载荷的作用。材料受冲击载荷时的力学性能与静载荷时显著不同。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，需要进行冲击实验 冲击实验是把要实验的材料制成规定形状和尺寸的试样，在冲击实验机上一次冲断，根据冲断试样所消耗的功或试样断口形貌特点，得到材料的冲击韧度和冲击吸收功。这些冲击性能指标对材料的韧脆程度及冶金质量、内部缺陷等情况非常敏感，因此可用冲击实验来评定材料的韧脆程度并检查材料的冶金质量和热加工产品质量。 实验室普遍采用的冲击实验为一次摆锤冲击实验。如图所示。实验时将材料制成带缺口 的标准试样，如图所示。试样水平放在实验机支座上，缺口位于冲击相背方向。然后将具有一定质量G 的摆锤举至一定高度H ，使其具有一定的势能GH 1。释放摆锤冲断试样摆锤的剩余能量为GH 2，则摆锤冲断试样失去的能量为GH 1- GH 2，此即为试样变形和断裂所吸收的功，称为冲击功，用A k 表示，单位为J ，用试样断口处单位面积上所消耗的冲击吸收功大小来衡量材料的冲击韧度，即 αK =Ak/F=G （H 1-H 2）/F 本实验分别以低碳钢和铸铁为原料制成缺口冲击试样，测定其在相同冲击能量下的冲击韧度的大小，从而评定这两种材料的韧脆程度并区别其断口宏观形貌。 三、冲击试样尺寸 按照国家标准GB /T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》，金属冲击试验所采用的标准冲击试样为 mm 55mm 10mm 10??并开有mm 2或mm 5深的U 形缺口的冲击试样（图1-8）以及 45张角mm 2深的V 形缺口冲击试样（图1-9）。 夏比U 形冲击试样 （a ）深度为mm 2；（b ）深度为mm 5

最新金属材料硬度对照表

硬度知识 一、硬度简介： 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 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)。 2.洛氏硬度(HR) 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)。 3 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HV值(kgf/mm2)。 ############################################################################################# 注： 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。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。但各种材料的换算关系并不一致。本站《硬度对照表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格，请查阅。 ##############################################################################################

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。

实验五 聚合物材料冲击强度的测定(定稿)

实验五聚合物材料冲击强度的测定 一、实验目的 1. 了解高分子材料的冲击性能； 2. 理解摆锤式抗冲击强度试验机的原理； 3. 掌握冲击强度的测试方法； 二、实验原理 冲击强度是衡量材料韧性的一种强度指标，表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力。通常定义为试样受冲击载荷而折断时单位面所吸收的能量。 ()=/K A bh α 式中，K α为冲击强度；单位为J/cm 2；A 为冲断试样所消耗的功；b 为试样宽度；h 为试样厚度。冲击强度的测试方法很多，应用较广的有以下三种： （1）摆锤式冲击试验； （2）落球法冲击试验； （3）高速拉伸试验。 本实验采用摆锤式冲击试验法。摆锤冲击试验，是将标准试样放在冲击机规定的位置上，然后让重锤自由落下冲击试样，测量摆锤冲断试样所消耗的功，根据上述公式计算试样的冲击强度。摆锤冲击试验机的基本构造有3部分：机架部分、摆锤冲击部分和指示系统部分。根据试样的按放方式，摆锤式冲击试验又分为简支梁型(Charpy 法)和悬臂梁型。前者试样两端固定，摆锤冲击试样的中部；后者试样一端固定，摆锤冲击自由端。如图1所示。 图1摆锤冲击试验中试样的安放方式 试样可采用带缺口和无缺口两种。采用带缺口试样的目的是使缺口处试样的截面积大为减小，受冲击时，试样断裂一定发生在这一薄弱处，所有的冲击能量都能在这局部的地方被吸收，从而提高试验的准确性。 测定时的温度对冲击强度有很大影响。温度越高，分子链运动的松弛过程进行越

快，冲击强度越高。相反，当温度低于脆化温度时，几乎所有的塑料都会失去抗冲击的能力。当然，结构不同的各种聚合物，其冲击强度对温度的依赖性也各不相同。湿度对有些塑料的冲击强度也有很大影响。如尼龙类塑料，特别是尼龙6、尼龙66等在湿度较大时，其冲击强度更主要表现为韧性的大大增加，在绝干状态下几乎完全丧失冲击韧性。这是因为水分在尼龙中起着增塑剂和润滑剂的作用。 试样尺寸和缺口的大小和形状对测试结果也有影响。用同—种配方，同一种成型条件而厚度不同的塑料作冲击试验时，会发现不同厚度的试样在同一跨度上作冲击试验，以及相同厚度在不同跨度上试验，其所得的冲击强度均不相同，且都不能进行比较和换算。而只有用相同厚度的试样在同一跨度上试验，其结果才能相互比较，因此在标准试验方法中规定了材料的厚度和跨度。缺口半径越小，即缺口越尖锐，则应力越易集中，冲击强度就越低。因此，同一种试样，加工的缺口尺寸和形状不同，所测得冲击强度数据也不——样。这在比较强度数据时应该注意。 三、实验仪器和材料 1、试验机 试验机为摆锤式（悬臂梁），并由摆锤、试样支座、能量指示机构和机体等主要构件组成。能指示试样破坏过程中所吸收的冲击能量。 2、摆体 摆体是试验机的核心部分，它包括旋转轴、摆杆、摆锤和冲击刀刃等部件。旋转轴心到摆锤打击中心的距离与旋转轴心至试样中心距离应一致。两者之差不应超过后者的±1%。冲击刀刃规定夹角为30士1o。端部圆弧半径为2.0士0.5 mm。摆锤下摆时，刀刃通过两支座问的中央偏差不得超过士0.2 mm，刀刃应与试样的冲击面接触。接触线应与试样长轴线相垂直，偏差不超过士2o。 3、试样支座 为两块安装牢固的支撑块，能使试样成水平，其偏差在1/20以内。在冲击瞬间应能使试样打击面平行于摆锤冲击刀刃，其偏差在1/200以内。支撑刃前角为 5o，后角为10士1o，端部圆弧半径为1mm。 4、能量指示机构 能量指示机构包括指示度盘和指针。应对能量度盘的摩擦、风阻损失和示值误差做准确的校正。 5、机体 机体为刚性良好的金属框架，并牢固地固定在质量至少为所用最重摆锤质量40倍的基础上。本试验采用带缺口试样。试样表面应平整、无气泡、裂纹、分 层和明显杂质。试样缺口处应无毛刺。

ASTM E10-10 中文版 金属材料布氏硬度的标准试验方法

ASTM E10-10金属材料布氏硬度的标准试验方法本标准按固定的编号E10发布，紧随标记后的数字代表最初实施的年份，在经修订的情况下，代表最新修订本的年份。括号中的数字代表最近一次复审的年份，右上标(ε)表示自上次修订或复审以来所作的编辑上的修改。 本标准业经批准供美国国防部的机构使用。 1.范围 1.1本试验方法适用于通过布氏压痕硬度原理测定金属材料布氏硬度。本标准包括布氏硬度试验机的要求和布氏硬度试验执行程序。 1.2本标准包括以下四个附件的附加信息要求： 布氏硬度试验设备的检定附录A1 布氏硬度标准化设备附录A2 布氏硬度压头的标定附录A3 布氏硬度试验块的标定附录A4 1.3本标准包括布氏硬度试验相关的非强制性的附件信息： 布氏硬度数值表附件X1 确定布氏硬度不确定性程序的举例附录X2 1.4布氏硬度开始提出这个概念之时，力值水平采用千克-力（kgf）作为单位。尽管本标准规定力值采用SI国际体系单位（即牛顿N），但由于历史沿革和方便继续使用kgf单位等原因，本标准还采用kgf单位表示的数值作为参考信息，同时本标准的多数讨论所涉及的力值单位均为kgf单位。 1.5本标准并不涉及与使用本标准有关的所有安全问题，若有任何安全问题。在使用本标准以前，制定适当安全和健康操作规范并确定规定极限值的适用性，是本标准用户的职责。 2.引用文件 2.1ASTM标准 E29试验数据采用有效数字确定符合规范的标准方法 E74对用于验证试验机力值指示的测力仪进行校准的校准方法

E140布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、洛氏表面硬度、努氏硬度和肖氏硬度的材料硬度转换表 E384材料努氏和维氏硬度标准测试方法 2.2美国轴承供应商协会标准 ABMA10-1989金属压球 2.3ISO标准 ISO/IEC17011合格评定认可机构通用要求 ISO/IEC17025校准和试验执行通用要求 3.术语和等式 3.1定义 3.1.1校准—通过与仲裁设备或仲裁标准装置测定的数值相互比较，确定关键参数的数值。 3.1.2检定—进行检查或测试，以确保符合规范要求。 3.1.3标准化—通过检定或校准，使得与已知标准试块一致。 3.1.4布氏硬度试验—采用鉴定试验机施加力值到某一压头（直径为D的硬质合金压球），在规定的条件下，将压头压入材料表面，则该压痕硬度试验称为布氏硬度试验。力值移除之后，测量压痕直径d。 3.1.5布氏硬度数值—正比于与试验力除以凹痕曲面面积的商的数，假定凹痕是球形的，并具有该球的直径。 3.1.6布氏硬度刻度—用于识别用于执行布氏硬度试验的压头直径和施加力值特定组合的某一称号。 3.1.7布氏硬度试验机—普通试验用途用布氏硬度设备。 3.1.8布氏硬度标准化设备—用于布氏硬度试块标准化的布氏硬度设备。标准化设备与常规布氏硬度试验机不同，通常某些参数设置为较紧公差。 3.1.9力值-直径比率—该比率指试验力（单位为kgf）除以压头直径(单位为mm)的比值（见表1）。 3.2等式： 3.2.1布氏硬度数值计算公式如下：

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

金属材料检测报告

金属材料检测报告 抗拉强度（tensilestrength） 试样拉断前承受的最大标称拉应力。 抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临 界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。对于塑性材料，它表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。符号为RM，单位为MPA。 试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着 横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为： σ=Fb/So 式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）；So--试样原始横截面积，mm2。抗拉强度（Rm）指材料在拉断前承受最大应力值。 当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变 形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈

缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。单位:kn/mm2(单位面积承受的公斤力) 抗拉强度：Tensilestrength. 抗拉强度=Eh，其中E为杨氏模量，h为材料厚度 目前国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料抗拉/压强度的测定! 屈服强度（yieldstrength） 屈服强度：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。 yieldstrength，又称为屈服极限，常用符号δs，是材料屈服的临界应力值。 （1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）； （2）对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%的原始标距）时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生塑性变形，应变增大，使材料失效，不能正常使用。

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

实验五 金属的塑性变形与再结晶 实验报告

实验五金属的塑性变形与再结晶 一，实验目的 1、观察显微镜下滑移绒、变形孪晶与退火孪晶的特征； 2、了解金属经冷加工变形后显微组织及机械性能的变化； 3、讨论冷加工变形度对再结晶后晶粒大小的影响。 二、概述 1 显微镜下的滑移线与变形挛晶 金属受力超过弹性极限后，在金属中特产生塑性变形。金属单晶体变形机理指出，塑性变形的基本方式为滑移和孪晶两种。 所谓滑移时晶体在切应力作用下借助于金属薄层沿滑移面相对移动（实质为位错沿滑移面运动）的结果。滑移后在滑移面两侧的晶体位相保持不变。把抛光的纯铝试样拉伸，试样表面会有变形台阶出现，一组细小的台阶在显微镜下只能观察到一条黑线，即称为滑移带。变形后的显微姐织是由许多滑移带(平行的黑线)所组成。 在显微镜下能清楚地看到多晶体变形的特点：各晶粒内滑移带的方向不同(因晶粒方位各不相同)，各晶粒之间形变程度不均匀，有的晶粒内滑移带多(即变形量大)，有的晶粒内滑移带少(即变形量小)；在同一晶粒内，晶粒中心与晶粒边界变形量也不相同，晶粒中心滑移带密，而边界滑移带稀，并可发现在一些变形量大的晶粒内，滑移沿几个系统进行，经常看见双滑移现象(在面心立方晶格情况下很易发现)，即两组平行的黑线在晶粒内部交错起来，将晶粒分成许多小块。 另一种变形的方式为孪晶。不易产生滑移的金属，如六方晶系镉、镁、铍、锌等，或某些金属当其滑移发生困难的时候，在切应力的作用下将发生的另一形式的变形，即晶体的—部分以一定的晶面(孪晶面或双晶面)为对称面；与晶体的另一部分发生对称移动，这种变形方式称为孪晶或双晶。孪晶的结果是孪晶面两侧晶体的位向发生变化，呈镜面对称。所以孪晶变形后，由于对光的反射能力不同，在显微镜下能看到较宽的变形痕迹——孪晶带或双晶带。在密排六方结构的锌中，由于其滑移系少，则易以孪晶方式变形，在显微镜下看到变形孪晶呈发亮的竹叶状特征。对体心立方结构的a一F e，在常温时变形以滑移方式进行，而

金属硬度标准

金属硬度标准 金属的硬度是指金属材料抵抗硬物压入的能力.常用的硬度指标有: 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。 金属的强度是指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。常用的强度指标有：屈服强度、抗拉强度。 硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。对于金属材料的硬度，至今在国内外还没有一个包括所有试验方法的统一而明确的定义。就已经标准化的、被国内外普通采用的金属硬度试验方法而言，金属材料硬度的定义是:材料抵抗另一较硬材料压入的能力。 由于各种硬度试验方法原理的不同，“硬度”本身是一个不确定的物理量。即:对于同一试样，用不同方法测定的硬度值各不相同。各种硬度反映的是在各自规定的试验条件下(不同的压头和不同的试验力)所表现的材料弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。 PHR系列洛氏硬度计体积小，重量轻，操作简单，使用方便，精度较高，价格低廉，可以快速测试，直接读取硬度值。这是一种面向车间，面向个人，人人可用，随处可用的仪器。这种仪器的出现改变了传统的硬度测试概念，硬度测试不再是麻烦的、耗时的、需要专业人员在实验室里完成的。其简单方便，如同使用千分尺一样。这种仪器的使用，对于金属制品、机械加工行业具有重要意义，各种中小尺寸的金属零件都可以测试，应用范围十分广阔。这种仪器非常适于在生产现场对成批加工的成品或半成品工件做逐件检测。它可用于生产现场、销售现场和材料仓库。 将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）按图所示，分两个步骤压入试样表面，保持规定时间后，卸除主试验力 F1 ，测量在初试验力 F0 作用下的残余压痕深度 h 。 根据 h 值及与标尺有关的常数 N 和 s ，用公式（ 1 ）计算洛氏硬度值： 洛氏硬度HR ………………（ 1 ） 对于标尺A、C、D，N=100，s=0.002；对于标尺B、E、F、G、H、K，N=130，s=0.002；对于标尺N、T，N=100，s=0.001。 每一洛氏硬度单位对应的压痕深度，洛氏硬度为0.002mm，表面洛氏硬度为 0.001mm。压痕越浅，硬度越高。 1—在初始试验力 F0 下的压入深度； 2—在总试验力 F0+F1 下的压入深度；3—去除主试验力 F1 后的弹性回复深度； 4—残余压入深度 h ； 5—试样表面； 6—测量基准面； 7—压头位置。 主要技术规格 硬度标尺： 洛氏—A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 、 H 、 K 表面洛氏—15N 、 30N 、 45N 、 15T 、 30T 、 45T 加力方式： 直接加力 试验力： 洛氏—初试验力 10kg ，总试验力 60kg 、 100kg 、 150kg 表面洛氏—初试验力 3kg ，总试验力 15kg 、 30kg 、 45kg

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