金属材料夏比摆锤冲击试验方法
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更换通知编号:更2019-11-211部门检测中心共1页第1页产品代号/ 文件名称金属材料夏比摆锤冲击试验操作规程更换实施日期零件代号/ 图号TM 03.2 (CA)-214-2019更换标记及处数/更换原因更新换版在制品处理/ 更换前更换后发往部门2017-11-20编制的《金属材料夏比摆锤冲击试验操作规程》文件编号为:Q/TM(CA)03.2-214-2017,版本号为:03/3,共5页。
2019-11-27编制的《金属材料夏比摆锤冲击试验操作规程》文件编号为:TM 03.2(CA)-214-2019,版本号为:01/0,共6页。
检测中心2份(1份为新发)作废生效备注编制标准化审核批准TMTM 03.2(CA)-214-2019版本/修订状态:01/0金属材料夏比摆锤冲击试验操作规程编制:审核:批准:2019-11-27发布 2019-11-29实施金属材料夏比摆锤冲击试验操作规程1 适用范围本规程适用于金属材料夏比V型缺口和U型缺口试样的冲击试验。
2 引用标准GB/T 229-2007 《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》GB/T 2975-2018 《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》GB/T 8170-2008 《数值修约规则与极限数值的表示方法和判定》ISO 148-1:2016 Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1:Test methodISO 148-2:2016 Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 2:Verification of testing machines ASTM E23 -18 Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials3 定义和符号3.1 吸收能量K由指针或其他指示装置示出的能量值。
金属材料夏比摆锤冲击试验研究发表时间:2020-06-02T12:20:04.037Z 来源:《基层建设》2020年第4期作者:陈红霞郝彦芳赵红云[导读] 摘要:通过测量金属材料的冲击吸收能量并分析测量结果得到相关质量数据,夏比冲击就是这样一种为确定金属材料受到负荷的能力而开发的一项实验,他可以将这一能力量化为数据,并以此来作为选择相对应的适用材料的指标,或是作为研发新材料的依据。
德龙钢铁有限公司河北省邢台市邢台县 054009摘要:通过测量金属材料的冲击吸收能量并分析测量结果得到相关质量数据,夏比冲击就是这样一种为确定金属材料受到负荷的能力而开发的一项实验,他可以将这一能力量化为数据,并以此来作为选择相对应的适用材料的指标,或是作为研发新材料的依据。
当材料被确定冶金质量、热加工质量和韧脆转变温度后,冲击的能量K会显仪器设备上。
本文通过分析其标准制定、试验设备要求和范围来研究这一传统的力学性能试验方法。
关键词:夏比冲击、金属材料引言夏比冲击是当今被应用最为广的试验方法,大多用于评定材料能够受到荷载冲击的能力或是说上限,它是一种动态试验,主要特点在于实行起来简单方便快捷。
当下的第二产业极度高速发展使得制造者和研发人员对于金属的要求也逐步提高,而以往曾有许多事故的发生是由于诸如金属疲劳这一些有关于金属本身特性受限而发生的,也是人们对此未曾注意到的点。
但是由于不同的金属材料差异过大,很难有一个统一的测量标准、测量方法,如拉伸试验无法测量出材料对缺口的敏感程度和韧脆性。
在这种情况下,夏比摆锤冲击试验作为可以测量出金属材料的受冲击极限,是十分重大的发现,必须被仔细的反复试验研究,争取尽量完整的掌握这一试验的优缺点以及不确定因素。
1 夏比摆锤冲击试验首先,夏比摆锤冲击试验可以评定的范围有:材料的韧性以及脆性、材料的冶炼质量、加工质量和材料对冲击载荷的敏感性。
材料韧性也分为多种,如冲击韧性、断裂韧性等等,差韧性材料较容易因突然发生的脆性断裂而影响整体机器,用作测试冲击韧性的多种实验中,夏比摆锤试验是最为传统的一种。
金属材料夏比摆锤冲击试验方法夏比摆锤冲击试验方法是一种常用的金属材料力学性能测试方法之一。
该方法通过对金属材料在冲击载荷下的响应进行测试,以评估其抗冲击性能和韧性。
以下将详细介绍夏比摆锤冲击试验方法的原理、操作步骤和结果分析。
一、原理夏比摆锤冲击试验方法是基于能量守恒定律和动量守恒定律的原理进行设计的。
夏比摆锤试验装置由一个具有一定质量的摆锤和一个固定的试样支架组成。
试样支架上固定有待测金属材料的试样,摆锤则被释放从一定高度自由落下,击中试样并产生冲击载荷。
试样在冲击载荷下发生变形和破坏,同时摆锤的能量也发生一定程度的损失。
二、操作步骤1. 选择合适的试样尺寸和准备试样。
根据所需测试的金属材料以及试验要求,确定试样的尺寸和形状,并进行必要的加工和制备。
2. 将试样固定在试样支架上。
确保试样在固定时不发生位移或松动。
3. 将摆锤提升到一定高度,调整好试样支架的位置。
4. 释放摆锤,使其自由落下并击中试样。
确保摆锤的自由落下轨迹垂直于试样表面,避免产生偏斜或偏离。
5. 观察和记录试样在冲击载荷下的变形和破坏情况。
可以使用高速摄像机等设备对试验过程进行记录,以便后续的分析和评估。
6. 重复进行多次试验,以获取更加准确和可靠的结果。
三、结果分析根据试验过程中观察到的试样变形和破坏情况,可以对金属材料的冲击性能和韧性进行评估。
常见的评估指标包括冲击强度、断裂能量和断口形貌等。
通过对不同金属材料进行夏比摆锤试验,并比较其试验结果,可以判断金属材料在冲击载荷下的抗冲击能力和韧性水平。
需要注意的是,在进行夏比摆锤试验时,应注意以下几点:1. 选择合适的试样尺寸和形状,以确保试样能够代表实际应用中的受力情况。
2. 控制摆锤的释放高度和试验条件,以确保试验的可重复性和可比性。
3. 注意试样的安全性,避免在试验过程中发生意外事故。
4. 结合试验结果和金属材料的实际应用情况,进行合理的分析和评估。
夏比摆锤冲击试验方法是一种常用的金属材料力学性能测试方法,通过对金属材料在冲击载荷下的响应进行测试,能够评估其抗冲击性能和韧性。
金属材料夏比摆锤冲击试验不确定度的评定: An analysis of the sources of uncertainty of the impact energy of the high strength low alloy structural steel has been studied by measuring the impact energy of the high strength low alloy structural steel. Then assess the uncertainty by using the experimental results and other related information.0 引言测量是通过实验合理地赋予某量一个或多个量值的过程。
测量的过程中,因为测量人员、测量方法、测量程序、测量所使用的仪器设备、测量的环境条件等的不同会产生测量误差,所得的被测量值具有分散性。
测量不确定度是表征赋予被测量之值分散性的非负参数,是通过对测量过程的分析和评定得出的一个区间。
是与测量结果相联系的参数,用于表示测量结果的可信性。
通过测量不确定度可以了解到被测量的值在什么范围内,是定量说明测量结果的质量的一个参数,不确定度越小,表示测量结果的可信度越高。
不确定度的评定在我国的应用越来越来广泛,在我国国家标准GB/T 27025-2008中明确规定了校准试验室或进行自校准的检测实验室,对所有的校准和各种校准类型都应具有并应用测量不确定度的程序。
测量不确定度是评价检验机构检验能力和检验水平的科学性的指标。
1993年由国际标准化组织(ISO)计量技术顾问组第三工作组(ISO/TAG4/WG3)起草并发布了《测量不确定度表示指南》(Guide to the expression of uncertainty in measurement 以下简称GUM),GUM采用当时国际通行的观点和方法,使涉及测量的技术领域和部门,可以用统一的准则对测量结果及其质量进行评定、表示和比较。
GB/T 229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》方法验证报告
方法名称:金属材料夏比摆锤冲击试验方法
方法来源:GB/T 229-2007
分析项目:金属材料夏比摆锤冲击试验
验证实验室:XXXX科技有限公司检测中心
2014年4月15日
一、方法概述:
1.适用范围
本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(V型和U型缺口试样)。
本标准不包括仪器化冲击试验方法,这部分内容在GB/T19748-2005《金属材料仪器化夏比冲击试验方法》中规定。
2.原理
将规定几何形状的缺口试样置于试验机两支座之间,缺口背向打击面放置,用摆锤一次打击试样,测定试样的吸收能量。
由于大多数材料冲击值随温度变化,因此试验应在规定温度下进行。
当不在室温下试验时,试样必须在规定条件下加热或冷却,以保持规定的温度。
二、可接受标准:
6次重复试验的重复性小于5%。
三、人员情况
表3-1人员上岗培训情况登记表
注:参加验证人员需要熟悉仪器结构、原理,熟练操作仪器,能独立完成整个分析过程。
四、仪器设备情况
表4-1使用仪器情况登记表
五、标样情况
5-1使用所有标准物质登记表
表
六、实验记录(见附件)
七.方法验证结果分析
表7-1 实验结果
从上述检测结果分析可知,用标准试样重复实验6次的重复性小于5%,本检测中心能够正确使用GB/T 229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》。
金属材料冲击试验金属材料的冲击试验是评估金属材料在受到外部冲击或撞击时的抗冲击性能的重要手段。
通过冲击试验,可以了解金属材料在受到冲击载荷时的变形、破裂行为,为工程设计和材料选择提供重要参考。
本文将介绍金属材料冲击试验的一般流程、常用试验方法和相关标准,以及一些注意事项。
一、冲击试验流程。
1. 试样准备,首先需要准备好符合标准要求的金属试样,通常是标准化的试样几何形状和尺寸。
试样的制备要求严格,以保证试验结果的准确性和可比性。
2. 试验设备准备,冲击试验常用的设备有冲击试验机和落锤式冲击试验机。
在进行试验前,需要对试验设备进行检查和校准,以确保试验的准确性和可靠性。
3. 试验参数设定,根据试验标准和试样特性,设定合适的试验参数,包括冲击能量、冲击速度等。
这些参数会直接影响试验结果,因此需要进行合理的选择和设定。
4. 进行试验,将试样装入冲击试验机中,根据设定的参数进行试验。
在试验过程中,需要对试样的变形、破裂情况进行观测和记录。
5. 数据分析,根据试验结果,进行数据分析和处理,得出试样的冲击性能参数,如冲击强度、冲击韧性等。
二、常用试验方法。
1. 夏比冲击试验,夏比冲击试验是一种常用的金属材料冲击试验方法,通过将冲击钢锥或冲击锤自一定高度自由落下,冲击试样表面,观察试样的变形和破裂情况,得出冲击性能参数。
2. 夏尔皮冲击试验,夏尔皮冲击试验是另一种常用的金属材料冲击试验方法,通过使用冲击试验机对试样进行冲击,观察试样的冲击行为和破裂形态,得出冲击性能参数。
3. 落锤式冲击试验,落锤式冲击试验是一种简单直观的冲击试验方法,通过使用落锤将试样冲击,观察试样的冲击响应和破裂情况,得出冲击性能参数。
三、注意事项。
1. 试样制备,试样的制备要求严格,需要按照标准要求进行制备,以保证试验结果的准确性和可比性。
2. 试验设备校准,在进行试验前,需要对试验设备进行检查和校准,以确保试验的准确性和可靠性。
3. 试验参数选择,合理选择试验参数对试验结果至关重要,需要根据试验标准和试样特性进行合理的选择和设定。
ISO 148-1-2010金属材料夏比摆锤冲击试验第1部分:试验方法1 范围本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(V型和U型缺口试样)。
本标准不包括仪器化冲击试验方法,这部分内容在ISO 14556中规定。
2术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
2.1 能量2.1.1初始势能(势能)K p冲击试验中,摆锤势能释放前的势能与冲击试验时其势能的差值,为试验机直接测定的值。
2.1.2 吸收能量K对摩擦校正后,摆锤冲击试验仪破坏试样所需要的能量。
注:用字母V和U表示缺口几何形状,即KV或KU。
用下标数字2或8表示摆锤刀刃半径,例如KV2。
2.2试样根据试样在试验机支座上的试验位置,使用下列的术语(见图1):2.2.1高度h开缺口面与其相对面之间的距离。
2.2.2宽度w与缺口轴线平行且垂直于高度方向的尺寸。
2.2.3 长度l与缺口方向垂直的最大尺寸。
3 符号和缩略语本标准使用的符号见表1和表2及图2。
表1 符号、名称及单位4 原理将规定几何形状的缺口试样置于试验机两支座之间,缺口背向打击面放置,使用第5、6和7章的条件,用摆锤一次打断试样,测定试样的吸收能量。
由于大多数材料冲击值随温度变化,因此试验应在规定温度下进行。
当不在室温下试验时,试样必须在规定条件下加热或冷却,以保持规定的温度。
5试样5.1 一般要求标准尺寸冲击试样长度为55 mm,横截面为10 mm×10 mm方形截面。
在试样长度中间有V型或U型缺口,分别见5.2.1和5.2.2规定。
如试料不够制备标准尺寸试样,可使用宽度7.5 mm、5 mm或2.5 mm的小尺寸试样(见图2和表2)。
注:对于低能量的冲击试验,因为摆锤要吸收额外能量,因此垫片的使用非常重要。
对于高能量的冲击试验并不十分重要。
应在支座上放置适当厚度的垫片,以使试样打击中心的高度为5 mm(相当于宽度10 mm标准试样打击中心的高度)。
试样表而粗糙度Ra应优于5 μm,端部除外。
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。
PTCA (PARTA: PHVS.TEST.)_____________2■^标准化IX)I : 10.11973 Ihjy->vl2()2102011 3种金属材料夏比冲击试验方法标准分析及对比宋秀文(大连大重检测技术服务有限公司,大连116031)摘要:从试验原理、试样要求、试验设备、试验程序、冲击试验结果处理及报告等方面对GB/T 229 —2007,EN ISO 148-1:2016,ASTM E23 —18等3个金属材料夏比冲击试验方法标准进行了 分析和对比。
结果表明:GB/T 229 —2007和EN ISO148-1:2016的内容基本相同;ASTM E23 —18冲击试验标准相比GB/T229 —2007和EN ISO 148-1:2016,在试样尺寸及设备尺寸公差 方面要求更为严格,相关的试验规定也更加详细。
关键词:夏比冲击试验;标准对比;试样要求;试验设备中图分类号:TG115 文献标志码:A 文章编号:1001-4012(2021)02-0045-04Analysis and Comparison of Three Charpy Impact Test MethodStandards for Metallic MaterialsSONG Xiuwen(Dalian Dazhong Testing Technology Services Co.* Ltd., Dalian 116031» China)A b strac t :The Charpy impact test method standards for metallic materials (GB/T 229 — 2007, EN ISC)148-1 : 2016 and ASTM E23 _18) were analyzed and compared from the aspects of test principle, sample requirements,test equipment,test procedures,impact test results processing and report. The results show that the contents of GB/T 229 — 2007 and EN ISO 148-1: 2016 are basically the same. Compared with GB/T 229~2007 and EN ISO 148-1:2016,ASTM E23~18 impact test standard has more stringent requirements on specimen size and equipment dimension tolerance,and the relevant test regulations are more detailed.K eyw ords:Charpy impact te st;standard comparison;sample requirement;test equipment工程机械中的许多零部件是在快速加载即冲击 载荷条件下工作的,如汽车在凸凹不平的道路上行 驶、飞机的起飞和降落等。
金属材料夏比摆锤冲击试验方法夏比摆锤冲击试验方法是一种常用的金属材料力学性能测试方法,广泛应用于材料科学与工程领域。
本文将详细介绍夏比摆锤冲击试验方法的原理、设备和试验步骤。
一、夏比摆锤冲击试验方法的原理夏比摆锤冲击试验方法是通过用摆锤撞击试样,测定试样在冲击载荷作用下的断裂特性和韧性。
其原理基于能量守恒定律,即摆锤的势能转化为试样的变形能和破坏能。
二、夏比摆锤冲击试验方法的设备夏比摆锤冲击试验所需的主要设备包括夏比摆锤冲击试验机、试样夹具和测量系统。
夏比摆锤冲击试验机由摆锤、支撑杆和基座组成,能够提供一定的冲击能量和冲击速度。
三、夏比摆锤冲击试验方法的步骤1. 样品制备:根据试验要求,制备符合规格要求的金属样品。
2. 样品夹持:将试样夹在试样夹具上,确保试样夹持牢固且不会滑动。
3. 调整试验参数:根据试验要求,设置合适的摆锤质量、摆锤高度和摆锤释放角度等试验参数。
4. 试验操作:将摆锤提升到一定高度,然后释放摆锤使其撞击试样。
试验过程中要保持稳定和准确的操作。
5. 记录测试数据:使用测量系统记录试样断裂的能量吸收能力和断裂模式等数据。
6. 数据分析:根据测试数据进行数据分析,得出试样的冲击韧性和断裂特性等结果。
夏比摆锤冲击试验方法的优点在于简单易行、试验过程可控制,能够提供关于金属材料在冲击载荷下的力学性能信息。
它可以用来评估材料的韧性、耐冲击性和断裂特性等,为材料的选择和设计提供重要依据。
然而,夏比摆锤冲击试验方法也存在一些限制和注意事项。
首先,试样的准备和夹持对试验结果有着重要影响,因此需要严格控制试样的制备和夹持过程。
其次,试验结果受到试验参数的影响,因此需要根据具体要求选择合适的试验参数。
此外,夏比摆锤冲击试验方法仅能提供样品在冲击载荷下的力学性能信息,不能完全代表材料的整体性能。
夏比摆锤冲击试验方法是一种简便有效的金属材料力学性能测试方法。
通过准确控制试验参数和精确记录测试数据,可以得到金属材料在冲击载荷下的韧性、断裂特性等重要信息,为材料的选择和设计提供依据。
金属材料夏比摆锤冲击试验不确定度的评定作者:丁淑兰来源:《价值工程》2014年第10期摘要:通过测量低合金高强度结构钢钢板的冲击吸收能量,分析钢板的冲击吸收能量测量的不确定度的来源,利用测量获得的实验结果及其他相关资料,评定测量结果的不确定度。
Abstract: An analysis of the sources of uncertainty of the impact energy of the high strength low alloy structural steel has been studied by measuring the impact energy of the high strength low alloy structural steel. Then assess the uncertainty by using the experimental results and other related information.关键词:冲击试验;不确定度;评定Key words: impate test;uncertainty;evaluation中图分类号:TG115.5+6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)10-0056-020 引言测量是通过实验合理地赋予某量一个或多个量值的过程。
测量的过程中,因为测量人员、测量方法、测量程序、测量所使用的仪器设备、测量的环境条件等的不同会产生测量误差,所得的被测量值具有分散性。
测量不确定度是表征赋予被测量之值分散性的非负参数,是通过对测量过程的分析和评定得出的一个区间。
是与测量结果相联系的参数,用于表示测量结果的可信性。
通过测量不确定度可以了解到被测量的值在什么范围内,是定量说明测量结果的质量的一个参数,不确定度越小,表示测量结果的可信度越高。
不确定度的评定在我国的应用越来越来广泛,在我国国家标准GB/T 27025-2008中明确规定了校准试验室或进行自校准的检测实验室,对所有的校准和各种校准类型都应具有并应用测量不确定度的程序。
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2:5、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型冲击试样例如:——KV=121J:——名义能量300J——标准V型缺口试样——断裂吸收功121J6.3 试验机有不同的允许冲击能量,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:允许能量150 JKU 100:允许能量100 J——KU 100=65 J——允许最大能量100J——标准U型缺口试样——冲击功65 J6.4 对于V型缺口辅助试样,KV符号后应补上实验机允许冲击能量和试样的宽度。