金屬夏比缺口試驗(yàn)方法

1、金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) 技術(shù)說(shuō)明 第一章 概述 第一節(jié) 金屬夏比沖擊試驗(yàn)的用途 1 選材及新材料研制 2 冶金產(chǎn)品檢查控制 3 工藝質(zhì)量監(jiān)督 4 各種條件下韌性評(píng)定 5 冶金產(chǎn)品交貨重要指標(biāo)之一（詳見(jiàn)金屬夏比沖擊試驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南) 第二節(jié) 金屬夏比沖擊試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化 1 常規(guī)沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展 2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的引用 3 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO現(xiàn)狀 4 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)（EN、ASTM、JIS等）現(xiàn)狀 5 儀器化沖擊試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化 第二章 GB/T229-07 金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法 技術(shù)內(nèi)容說(shuō)明 GB/T 229 -2007 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法技術(shù)說(shuō)明 金屬材料夏比沖擊

2、試驗(yàn)方法是用于測(cè)定金屬材料韌性應(yīng)用最廣泛的一種傳統(tǒng)力學(xué)性能試驗(yàn)，也是評(píng)定金屬材料在沖擊載荷下韌性的重要手段之一。對(duì)于金屬材料力學(xué)性能的要求，除了具有足夠的強(qiáng)度、硬度和塑性之外，還應(yīng)具有一定的韌性，即在一定條件下受到?jīng)_擊載荷時(shí)，在斷裂過(guò)程中吸收足夠能量的能力，以保證金屬構(gòu)件及零件的安全性。本試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于金屬材料的質(zhì)量保證、新材料新工藝的研制以及冶金、壓力容器、機(jī)械、船舶、軍工等部門設(shè)備及構(gòu)件的安全性提供了可靠保證。 （詳見(jiàn)金屬夏比沖擊試驗(yàn)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南一書） GB/T229-2007金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法于2008年6月1日實(shí)施，代替了GB/T229-1994金屬夏比缺口沖

3、擊試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)修改采用了（MOD）了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO1481：2006金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO148以金屬材料夏比沖擊試驗(yàn)為總稱由以下3部分組成： ISO148.1 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法 ISO148.2 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)機(jī)的校驗(yàn) ISO148.3 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn) 第3部分：用于校驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)的夏比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣的制備與表征影響夏比缺口沖擊試驗(yàn)結(jié)果 主 要 因 素n 在金屬力學(xué)性能試驗(yàn)中，導(dǎo)致夏比缺口沖擊試驗(yàn)結(jié)果分散性相對(duì)大的原因來(lái)自兩方面：試驗(yàn)因素和材料結(jié)構(gòu)。從試驗(yàn)角度看，由于沖擊試驗(yàn)

4、是在動(dòng)態(tài)力作用下進(jìn)行的，因此影響試驗(yàn)結(jié)果正確性和分散性的因素很多，試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)化的目的就是對(duì)各種影響沖擊試驗(yàn)結(jié)果的因素進(jìn)行限定，以得到準(zhǔn)確的和可比較的試驗(yàn)結(jié)果。這些影響因素大致上可以分為如下幾個(gè)方面：n一. 試樣1.沖擊樣坯的切取 確定樣坯的加工余量及各種冶金產(chǎn)品的取樣位置及方向。2. 試樣尺寸及形狀 試樣長(zhǎng)度、寬度、高度的公稱尺寸及及加工偏差； 缺口根部曲率半徑、深度及角度尺寸及偏差； 夏比缺口沖擊試樣的形位公差。3.沖擊試樣的加工與置備 主要為缺口根部曲率半徑、深度及角度的加工質(zhì)量；試樣尺寸、缺口根部曲率半徑、深度及角度的檢查方法。二. 試驗(yàn)裝置1. 試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu) 確保試樣正確的放置及打擊瞬

5、間試驗(yàn)機(jī)的剛性。2. 試驗(yàn)機(jī)性能參數(shù) 直接參數(shù)：機(jī)架、擺錘、砧座及支座、指示裝置。 綜合性能：試驗(yàn)機(jī)誤差及重復(fù)性。3. 溫度控制儀器 恒溫裝置溫度控制的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性。三. 試驗(yàn)技術(shù)1.試驗(yàn)前準(zhǔn)備 指示裝置的回零差及砧座跨距檢查與保證。2.試樣的定位 試樣打擊中心準(zhǔn)確性以及試樣缺口對(duì)稱面與砧座間中線的吻合程度。3高、低溫沖擊試驗(yàn)操作試樣整體溫度均勻性保證、打擊試樣瞬間溫度的準(zhǔn)確性。4. 轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定 剪切斷面率的測(cè)定、側(cè)膨脹值的測(cè)定。5.試驗(yàn)結(jié)果處理及試驗(yàn)報(bào)告 打擊能量不足、卡錘、斷口檢查、結(jié)果有效位數(shù)。 這些影響因素均應(yīng)在試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中加以限定。一 .新舊標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的變動(dòng) 本標(biāo)準(zhǔn)是在原標(biāo)準(zhǔn)

6、GB/T2291994金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上修訂的。修改采用了ISO148.1技術(shù)內(nèi)容。 本標(biāo)準(zhǔn)修改后技術(shù)內(nèi)容變化如下：1 范圍 原標(biāo)準(zhǔn)在適用范圍中規(guī)定溫度范圍-1921000，草案考慮到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有規(guī)定使用溫度范圍，但本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上包括了室溫、低溫和高溫夏比缺口沖擊試驗(yàn)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于夏比V型缺口試樣沖擊吸收能量的測(cè)定，不包括儀器化沖擊試驗(yàn)方法，因?yàn)橐延蠫B/T197482005鋼材 夏比V型缺口擺錘沖擊試驗(yàn) 儀器化試驗(yàn)方法。2.引用標(biāo)準(zhǔn)2.1 取消了原引用的GB/T10623金屬力學(xué)試驗(yàn)用術(shù)語(yǔ)標(biāo) 準(zhǔn)，使用本標(biāo)準(zhǔn)中第3部分內(nèi)容。2.2 取消了引用標(biāo)準(zhǔn)中GB/T12778金屬夏比沖擊

7、斷口測(cè)定方法，本沖擊試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)在附錄C中給出了側(cè)膨脹值的測(cè)定方法及測(cè)量裝置，在附錄D中給出了沖擊樣斷口形貌的評(píng)定方法。2.3 取消了以下檢定規(guī)程： JJG130 工作用玻璃液體溫度計(jì)檢定規(guī)程 JJG141 工作用鉑銠10鉑熱電偶檢定規(guī)程 JJG145 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程 JJG351 工作用鎳鉻鎳硅、鎳鉻考銅熱電偶檢定規(guī)程 JJG368 工作用銅康銅熱電偶檢定規(guī)程3 . 符號(hào)及術(shù)語(yǔ) 本標(biāo)準(zhǔn)草案采用的符號(hào)、單位及名稱與ISO148.1是相同的。 這些符號(hào)代替了原標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的符號(hào)。主要變化為：，沖擊吸收能量用K代替原標(biāo)準(zhǔn)的沖擊吸收功AK,新標(biāo)準(zhǔn)中的符號(hào)見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)表1。 KV2 、 KU2 2m

8、m錘刃的沖擊值。 KV8 、 KU8 8mm錘刃的沖擊值 4. 試樣 4.1 增加了寬度2.5 mm的小尺寸試樣，寬度機(jī)加工偏差為0.04mm。 4.2 對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸機(jī)加工偏差規(guī)定做了修改，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 148.1一致，見(jiàn)表2. V型缺口試樣 尺寸 機(jī)加工偏差 U型缺口試樣 尺寸 機(jī)加工偏差 對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)修改后放寬了試樣加工公差要求的規(guī)定。但應(yīng)指出，對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性影響較原來(lái)要大，因?yàn)樵嚇涌v向面夾角從原來(lái)的 垂直度 0.1mm/10mm（相當(dāng)于900.57）改為902后，試樣放置后與砧座貼緊程度變差，沖擊試樣時(shí)穩(wěn)定性自然變差，902相當(dāng)于垂直度0.35mm/10mm。 關(guān)于缺口對(duì)稱面試

9、樣端部距離的規(guī)定，新標(biāo)準(zhǔn)提出，對(duì)于自動(dòng)定位試樣的試驗(yàn)機(jī)，建議偏差用0.165mm代替0.42mm。5. 試驗(yàn)裝置5.1 增加了附錄A（資料性附錄）對(duì)中夾鉗，與ISO148.1相同。5.2 新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種沖擊刀，即錘刃半徑2mm或8mm的沖擊刀，在原標(biāo)準(zhǔn)上增加了8mm沖擊刀。這符合了GB/T3808要求，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO148.1中規(guī)定相同。 標(biāo)準(zhǔn)在7.3條注中明確指出，對(duì)低能量沖擊試驗(yàn)，一些材料用兩種尺寸的錘刃測(cè)定的結(jié)果明顯不同。5.3 對(duì)沖擊試驗(yàn)機(jī)適用范圍由原標(biāo)準(zhǔn)的1090改為上限80，其下限建議不低于試驗(yàn)機(jī)最小分辨力的25倍。這與GB/T3808規(guī)定相同，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，在標(biāo)稱能量的0

10、、10、20、30、50、60、80進(jìn)行檢查沖擊試驗(yàn)機(jī)。6 試驗(yàn) 6.1 對(duì)于室溫沖擊試驗(yàn)，原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般在1035進(jìn)行，嚴(yán)格的試驗(yàn)在202進(jìn)行，新標(biāo)準(zhǔn)改為：應(yīng)在規(guī)定溫度2內(nèi)試驗(yàn)，如對(duì)溫度沒(méi)有規(guī)定，應(yīng)在235范圍進(jìn)行。嚴(yán)格了室溫沖擊溫度適用范圍。 6.2 增加了8.2.2條關(guān)于在液體介質(zhì)中放置試樣的規(guī)定，此規(guī)定與ISO148.1的8.2.2條規(guī)定相同。6.3 試樣的轉(zhuǎn)移n 新標(biāo)準(zhǔn)取消了原標(biāo)準(zhǔn)中7.10條規(guī)定：“試樣從液體介質(zhì)中移出至打擊的時(shí)間應(yīng)在2s之內(nèi)，試樣離開(kāi)氣體介質(zhì)至打擊的時(shí)間應(yīng)在1s之內(nèi)”。n 對(duì)高低溫沖擊試驗(yàn)規(guī)定試樣從裝置中移出至打斷時(shí)間應(yīng)不大于5秒。為保證試樣在打擊瞬間溫度處于規(guī)定

11、范圍，在注1中建議了溫度補(bǔ)償值（見(jiàn)附E），此規(guī)定與原標(biāo)準(zhǔn)附錄A規(guī)定相同。但應(yīng)指出，轉(zhuǎn)移試樣時(shí)間35s的間隔所補(bǔ)償?shù)臏囟仁墙频?，因?yàn)樵诖碎g隔內(nèi)溫度的變化受到環(huán)境溫度、材料導(dǎo)熱系數(shù)、試樣移送時(shí)間長(zhǎng)短等多種因素影響（見(jiàn)金屬夏比沖擊試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南一書）。6.4 端面定位 本標(biāo)準(zhǔn)取消了原標(biāo)準(zhǔn)如下規(guī)定：對(duì)于端面定位的高溫沖擊試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)試樣膨脹量調(diào)整定位機(jī)構(gòu)，其膨脹量按公式L27.5（tt0）計(jì)算。 對(duì)于高溫沖擊試驗(yàn)，由于試樣從高溫爐中取出至打擊時(shí)間間隔太長(zhǎng)而導(dǎo)致試樣溫度降低很多，可能獲得不準(zhǔn)確的沖擊能量，因此這一間隔應(yīng)減至最小，要采用端面定位放置試樣。 原標(biāo)準(zhǔn)7.6條規(guī)定由新標(biāo)準(zhǔn)8.1條的原則保

12、證。6.5 轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定 在用沖擊吸收能量溫度曲線測(cè)定轉(zhuǎn)變溫度時(shí)增加了沖擊吸收能量達(dá)到某一特定值的規(guī)定（例如KV8=27J）。也規(guī)定了沖擊吸收能量達(dá)到上平臺(tái)某一百分?jǐn)?shù)（例如50）的規(guī)定。 第一節(jié) 適用范圍及試驗(yàn)原理 1 沖擊試驗(yàn)溫度（室溫、高溫、低溫沖擊） 2 沖擊試樣及缺口類型（V型、U型，標(biāo)準(zhǔn)和小試樣） 3 試驗(yàn)原理 用打擊試樣時(shí)能量前后的變化評(píng)定材料的韌性。 KV(U)=FL（ cos cos ） F擺錘重力 L擺長(zhǎng)（擺軸至F作用點(diǎn)距離） 沖擊前擺錘的落角 沖擊后擺錘的升角 第二節(jié) 對(duì)沖擊試樣的要求 一 沖擊樣坯的取樣 1 樣坯加工余量 2 型鋼的取樣 3 條鋼的取樣 4 鋼板的取樣

13、5 鋼管的取樣如無(wú)其他規(guī)定，按GB/T2975規(guī)定取樣。二 沖擊試樣1 試樣長(zhǎng)度：垂直于缺口方向最大尺寸2 試樣寬度：與缺口平行方向尺寸3 試樣高度：帶缺口面與相對(duì)面距離（圖 1）4 試樣尺寸公差 a）試樣主體 b）缺口形狀及尺寸 （見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖 2） 沖擊缺口試樣的意義 ASTM E23 詳細(xì)分析了缺口沖擊試驗(yàn)必要性，缺口產(chǎn)生的三個(gè)效應(yīng)： 1）應(yīng)力集中和應(yīng)變集中 2）應(yīng)力狀態(tài)的改變 3）約束引起的強(qiáng)化和脆化 決定應(yīng)力集中系數(shù)的參數(shù)：缺口尖度、缺口深度、缺口角度。 應(yīng)力集中系數(shù)Ktmax m， Kt的大小取決于缺口銳度。 由于缺口產(chǎn)生的脆化傾向，導(dǎo)致工程材料服役安全性降低，尤其對(duì)鐵素體鋼類，在有缺

14、口的工件上在低溫下受到?jīng)_擊力時(shí)，必需考慮沖擊韌性。三 試樣缺口的加工及檢查 1 缺口加工方法 定型砂輪磨制 銑床加工 拉床加工 線切割加工 2 缺口的檢查 缺口深度 根部曲率半徑 缺口角度三種V型缺口加工方法比較n1光學(xué)磨n2機(jī)加工n3線切割n比較：1）形貌 2）組織 3）殘余應(yīng)力 4）斷面 5）硬度 6）AK值第三節(jié) 對(duì)沖擊試驗(yàn)機(jī)的要求及檢查 直接檢驗(yàn) 一 機(jī)架 二 擺錘 三 砧座及支座 四 指示裝置 間接檢驗(yàn) 溫度控制裝置 按GB/T3808-2002擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)一機(jī)架n擺軸軸線基準(zhǔn)面 平行度：2/1000n自由狀態(tài)刀刃試樣間隙：0.5mmn擺動(dòng)平面擺軸角度：900.1n刀刃試樣

15、面：良好接觸n刀刃中心砧座中心：0.5mmn擺軸軸向間隙：0.25mm（橫向加4W）n擺軸徑向間隙：0.08mm(垂直施加150N)二 擺錘 * 勢(shì)能Ap標(biāo)稱能量AN 允差：1 * 指示能量As 的檢查： As 1% AV (測(cè)量的吸收功) 或 As 0.5%Ap(初始位能) * 沖擊速度：55.5m/s * 摩擦能量損失：空氣、軸承、指針 * 打擊中心：0.995L0.005L * 刀刃尺寸：寬度、角度、半徑 * 刀刃試樣縱軸線夾角：902 沖擊能量相關(guān)術(shù)語(yǔ)及符號(hào)n標(biāo)稱能量 AN 出廠給出的值n實(shí)際初始勢(shì)能 AP 實(shí)測(cè)的標(biāo)稱能量n指示能量 As 指示裝置的指示值 n實(shí)際吸收能量 Av 實(shí)測(cè)的

16、指示能量n標(biāo)準(zhǔn)能量 AR 標(biāo)準(zhǔn)試樣能量值夏比缺口沖擊試驗(yàn)的打擊中心 擺錘擺動(dòng)時(shí)，全部質(zhì)量集中于擺錘一個(gè)點(diǎn)上，即打擊中心。當(dāng)與試樣中心偏差較大時(shí)，擺桿在沖擊瞬間就會(huì)承受較大的彎曲應(yīng)力，產(chǎn)生的震動(dòng)使測(cè)得的沖擊吸收能量不準(zhǔn)確。打擊中心與試樣中心的偏差來(lái)自于：擺桿長(zhǎng)度、與鉗口位置的配合、試樣寬度的變化等因素。 因此沖擊試驗(yàn)時(shí)要保證打擊中心與試樣寬度方向上的中點(diǎn)吻合，即擺軸軸線距打擊中心距離L1與擺軸軸線距試樣打擊點(diǎn)距離L一致，允許偏差為： L1=0.995L0.005L（0.9901.000）L L可通過(guò)測(cè)定擺錘的擺動(dòng)周期算出（見(jiàn)GB/T3808的9.5條）三 砧座和支座n砧座跨距 40（0.2）mm

17、。沖擊能量會(huì)隨跨度的增加下降，對(duì)脆性材料尤其明顯。支座在沖擊試驗(yàn)中反復(fù)受力有增大的傾向，會(huì)使沖擊能量值偏低。n砧座圓角半徑 1（0.5）mm。砧座圓角偏大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致沖擊能量偏低，對(duì)韌性材料的影響高于脆性材料。試驗(yàn)中由于與試樣反復(fù)摩擦有變大傾向，要定期檢查。n砧座斜度 111四 指示裝置n模擬指示裝置 刻度盤（角或能量）及指針的檢查 分度值小于標(biāo)稱能量1/100n數(shù)字指示裝置 分辨力：標(biāo)稱能量的1/400 沖擊試驗(yàn)機(jī)的間接檢驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)試樣 按 GB/T18658-02要求 誤差 能量級(jí)小于40J: 4J 能量級(jí)大于等于40J： 10AR 重復(fù)性 能量級(jí)小于40J: 6J 能量級(jí)大于等于40J： 1

18、5AR RVAA51VVAA沖擊試驗(yàn)溫度控制裝置 高溫控制裝置 a 熱敏元件 一般采用熱電偶測(cè)定溫度。 b 控制回路 目前有多種溫度控制器，典型的一種為智能PID調(diào)節(jié)器。 c 主回路 通常為雙向工作的可控硅回路。 d 加熱爐 一般為電熱絲加熱的箱式爐或管式爐。 低溫控制裝置 第四節(jié) 沖擊試驗(yàn)操作技術(shù) 一 沖擊試驗(yàn)溫度的規(guī)定 1 室溫要求 235 2 高溫的控制 2 3 低溫的控制 2 二 試樣的放置與對(duì)中 試樣應(yīng)緊貼砧座和支座放置（8.1條）。1 試樣對(duì)中偏差對(duì)試樣結(jié)果的影響2 試樣對(duì)中偏差的規(guī)定3 高溫沖擊試驗(yàn)的對(duì)中4 小尺寸試樣放置注意事項(xiàng) 三 試驗(yàn)保持時(shí)間 1 溫度穩(wěn)定時(shí)間因素： 試驗(yàn)材

19、料種類 溫度水平高低 加熱冷卻介質(zhì)2 高溫試驗(yàn)溫度穩(wěn)定時(shí)間（8.2.2條） 3 低溫試驗(yàn)溫度穩(wěn)定時(shí)間（8.2.3條） 四 打擊瞬間溫度的保持 1 直沖法 液體介質(zhì)：2s內(nèi)轉(zhuǎn)移完畢 氣體介質(zhì)：1s內(nèi)轉(zhuǎn)移完畢 2 高溫沖擊試驗(yàn)過(guò)熱法 轉(zhuǎn)移試樣 在35s內(nèi)完成 過(guò)熱溫度補(bǔ)償 3 低溫沖擊試驗(yàn)過(guò)冷法 轉(zhuǎn)移試樣35s內(nèi)完成 過(guò)冷溫度補(bǔ)償 沖擊轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定1 轉(zhuǎn)變溫度的形成（43頁(yè)）2 轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定 能量測(cè)定法 沖擊吸收能量達(dá)到某一規(guī)定值，或上平臺(tái)某一百分?jǐn)?shù)。 斷口測(cè)定法 剪切斷面率達(dá)到某一百分?jǐn)?shù)，例如50。 側(cè)膨脹值測(cè)定法 側(cè)膨脹值達(dá)到某一個(gè)量，例如0.9mm。沖擊試驗(yàn)轉(zhuǎn)變溫度1 轉(zhuǎn)變溫度 在一系列

20、溫度的沖擊試驗(yàn)中，沖擊能量急劇變化或斷口形貌急劇轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)域。 2 物理本質(zhì) 通常認(rèn)為，鋼鐵材料轉(zhuǎn)變溫度的產(chǎn)生是由于材料屈服強(qiáng)度隨溫度降低而明顯上升所致。材料的屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度會(huì)隨溫度的上升而下降，但前者比后者隨溫度下降速率要快，兩者的交點(diǎn)即為轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)，低于此溫度時(shí)，屈服強(qiáng)度高于斷裂強(qiáng)度，即材料首先屈服，然后才發(fā)生斷裂，表現(xiàn)為韌性斷裂，斷口為纖維狀斷口；低于此溫度時(shí)，材料還沒(méi)有屈服產(chǎn)生即發(fā)生斷裂，則表現(xiàn)為脆性斷裂，斷口為結(jié)晶狀脆性斷口。3 工程應(yīng)用 在壓力容器、鍋爐、橋梁船舶等工程中常用的結(jié)構(gòu)鋼，工作在低溫下的一些鋼鐵材料，必需工作在轉(zhuǎn)變溫度以上以保證其安全性。例如鍋爐用鋼板20g，在常

21、溫要求夏比V型缺口試樣的沖擊能量為27J； 19Mng在0時(shí)31J等。 沖擊斷口評(píng)定圖 六 鋼應(yīng)變敏感性的測(cè)定n按照GB/T41602004鋼的應(yīng)變時(shí)效敏感性試驗(yàn)方法進(jìn)行。n1 拉伸樣坯的應(yīng)變量n2 試樣的人工時(shí)效n3 應(yīng)變時(shí)效敏感性系數(shù)的測(cè)定%100AKAAcKSK第五節(jié) 試驗(yàn)結(jié)果處理及試驗(yàn)報(bào)告一 試驗(yàn)結(jié)果的比較及有效位數(shù)二 試驗(yàn)結(jié)果的點(diǎn)數(shù)三 試驗(yàn)報(bào)告四 金屬夏比沖擊試驗(yàn)測(cè)量不確定度評(píng)定1 試驗(yàn)方法：按GB/T2292 測(cè)量方式：沖擊功顯示3 不確定度分量 a 試驗(yàn)重復(fù)性 b 沖擊試驗(yàn)機(jī)誤差 c 校驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)試樣偏差 d 結(jié)果修約4 合成及擴(kuò)展不確定度 5 評(píng)定實(shí)例 a 試驗(yàn)材料：結(jié)構(gòu)鋼 b

22、采用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T229 c 評(píng)定依據(jù)：JJG1059、GB/T3808、GB/T18658 d 測(cè)量裝置：德制RKP450擺錘沖擊機(jī) e 試驗(yàn)對(duì)象：夏比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣 f 試驗(yàn)結(jié)果：3名試驗(yàn)員6組數(shù)據(jù) n評(píng)定方法：綜合評(píng)定n評(píng)定原則：JJG105999 A類B類nB類判據(jù)：極限或數(shù)據(jù)n采用的標(biāo)準(zhǔn)：與ISO 接軌的國(guó)標(biāo) 1) 試驗(yàn)重復(fù)性引入的不確定度分量 樣本平均值（10點(diǎn)平均值）： 205.3、206.6 、208.2 、207.2 、203.3 、206.1 樣本標(biāo)準(zhǔn)差Sj(J): 12.17、11.48、10.15、11.43、9.117、9.351 總平均值(J) 206 合并樣

23、本標(biāo)準(zhǔn)差SP(J) 10.68 1( )10.68( )ppSu xSJk 2）試驗(yàn)機(jī)誤差所引入的不確定度分量 對(duì)本例能量大于40J，所以根據(jù)公式 在該評(píng)定中標(biāo)準(zhǔn)試樣組的標(biāo)準(zhǔn)能量值192.7（J）所以 )(12.11)(2, 2Jxu)(0577. 031 . 0)(2, 2JAAkaxuRR 3）校準(zhǔn)標(biāo)樣偏差引入的不確定度分量 由于沖擊機(jī)是用標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣檢定，所以必須考慮標(biāo)樣偏差引入的不確定度。 根據(jù)GB/T 186582002，當(dāng)能量大于40J時(shí)，標(biāo)樣允許最大標(biāo)準(zhǔn)偏差是0.05AR，對(duì)于25個(gè)標(biāo)樣，置信度為68時(shí)：3,2()0.01020.0102 192.71.966( )Ru xAJ)

24、(0102. 02505. 002. 1)(2, 3JAAnStxuRRp4）測(cè)量數(shù)值修約引入的不確定度分量由測(cè)量結(jié)果得出的總平均值為 AK大于40J時(shí)，可知修約間隔 。)(29. 0129. 0)(2, 4JxuJAK206Jx1 如修約間隔為x，經(jīng)計(jì)算所引入的不確定度分量為 u(x)=0.29x。 2222,51,12,23,24,22222222( )()()()()(0.0577)(0.0102)0.2910.6911.121.9660.0841( )242.666115.55( )cpRRuyuxuxuxuxSAAJJ5 5）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定 6 6）擴(kuò)

25、展不確定度的評(píng)定擴(kuò)展不確定度的評(píng)定 )(yukUc)(2yuUc k 取 2，則： 215.5531.131（J）其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為 2%,1520631kAUUkrel 7 7）測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示）測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示 檢測(cè)結(jié)果不確定度的報(bào)告為： U31J，K2。 表明：可以期望在（20631）J到（20631）J的區(qū)間包含了該鋼材夏比沖擊吸收功測(cè)量結(jié)果可能置值的95。JAK206 鋼材夏比V型缺口擺錘沖擊試驗(yàn) 儀器化試驗(yàn)方法 技術(shù)內(nèi)容說(shuō)明 第三章 GB/T19748-2005 儀器化沖擊試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化 修改采用（MOD）了ISO14556：2000 鋼的夏比V型缺口擺錘沖擊試

26、驗(yàn) 儀器化試驗(yàn)方法 一. 特 點(diǎn) 及 意 義 1. 與常規(guī)夏比沖擊試驗(yàn)方法比較 采用常規(guī)沖擊試驗(yàn)機(jī)主體，增加了測(cè)力系統(tǒng)及位移測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)力位移曲線，反映出缺口受到?jīng)_擊力后裂紋的形成、擴(kuò)展以至斷裂的過(guò)程。力位移曲線覆蓋的面積則為沖擊吸收能量。 2. 儀器化沖擊試驗(yàn)的本質(zhì) 通過(guò)力位移曲線中的力特征值、位移特征值和能量特征值的確定，反映試樣在沖擊 過(guò)程中的斷裂特性。二 術(shù)語(yǔ)力的表征 屈服力 最大力 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止力 位移的表征 屈服位移 最大力時(shí)的位移 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始位移 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止位移 總位移沖擊能量的表征最大力時(shí)的能量不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始能量不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終

27、止能量總沖擊能量三. 力位 移 曲 線 1.力 測(cè) 量 系 統(tǒng)（6.2條） a 力傳感器 b 放大器 c 記錄裝置 2 .位 移 測(cè) 量 系 統(tǒng)（6.3條） a 力時(shí)間法 b 位移傳感器 1 a屈服特性點(diǎn) 2 b最大力點(diǎn) 3 c裂紋擴(kuò)展起點(diǎn) 4 d裂紋擴(kuò)展終點(diǎn) 5 e 零力值點(diǎn)四四. .曲線特性點(diǎn)（圖曲線特性點(diǎn)（圖2 2）力位移曲線中的特性點(diǎn)（力位移曲線中的特性點(diǎn)（74） 五 . 曲 線 類 型 根據(jù)材料韌脆特性規(guī)定了6種類型曲線： 1 脆 性 類 型（A型和B型） 2 過(guò) 渡 類 型（C、D、E型） 3 韌 性 類 型（F型） 五.與ISO14577比較 1.術(shù)語(yǔ)方面 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始力

28、 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展終止力 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始位移 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始位移 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始能量 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始能量 2.增加了WI與WP符號(hào)及定義 六.幾點(diǎn)說(shuō)明 1 . 與GB/T229的相關(guān)性 a） 試樣 b） 試驗(yàn)主機(jī) c ）試驗(yàn)步驟 2 . 與常規(guī)沖擊試驗(yàn)結(jié)果的比較 偏差應(yīng)在5J之內(nèi)。 3 . 韌性斷面率的計(jì)算和測(cè)定 力無(wú)急劇下降：韌性斷面率為100。金屬夏比沖擊試驗(yàn)方法相關(guān)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn) 一 GB/T2291994 金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法二 GB/T 3808-2002 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)三 GB/T 18658-2002 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)用夏 比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣四

29、 GB/T4160- 2004 鋼 應(yīng)變時(shí)效敏感性試驗(yàn)方 法 （夏比沖擊法）五 ISO148.1-2006 金屬材料 夏比擺錘沖 試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法 六 ISO 14556 :2000 鋼 夏比V型缺口沖 擊試驗(yàn)儀器化試驗(yàn) 七 ASTM E23-2005 金屬材料缺口試樣標(biāo)準(zhǔn)沖擊試驗(yàn)方法 n金屬材料金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法n (GB/T 229(GB/T 229新標(biāo)準(zhǔn)草案新標(biāo)準(zhǔn)草案 ) )n 范圍范圍n本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定金屬材料（V型和U型缺口試樣）沖擊吸收功的方法。n本標(biāo)準(zhǔn)不包括儀器化沖擊試驗(yàn)，儀器化沖擊試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)在ISO 14556中規(guī)定。n 引用標(biāo)準(zhǔn)引用標(biāo)準(zhǔn)

30、n下列引用的標(biāo)準(zhǔn)是本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用必要的內(nèi)容。對(duì)于注明日期引用的標(biāo)準(zhǔn)，僅該版本標(biāo)準(zhǔn)適用，對(duì)于未注明日期引用的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)使用最新版本（包括所有修訂的版本）。nGB 2975 鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)及工藝性能試驗(yàn)取樣規(guī)定nGB/T 3808 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)（ISO1482，1998，Metallic materials-Charpy pendulum impact test-Part 2:Verification of test machines, MOD）nGB 8170 數(shù)值修約規(guī)則n術(shù)語(yǔ)及定義n3.2 試樣 n根據(jù)試樣在試驗(yàn)機(jī)支座上放置的方位，使用下列的術(shù)語(yǔ)（見(jiàn)圖1）：n3.2.1 試樣高度hn帶有

31、缺口面與其相對(duì)面之間的距離。n3.2.2 試樣寬度 wn與缺口平行且垂直于高度方向的尺寸。n3.2.3 試樣長(zhǎng)度 ln與試樣缺口方向垂直的最大尺寸。 n 試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置n7.1 安裝及檢驗(yàn)n試驗(yàn)機(jī)應(yīng)按GB/T 3808進(jìn)行安裝及檢驗(yàn)。n7.2 錘刃n 錘刃半徑應(yīng)為2mm和8mm兩種。建議用符號(hào)的下標(biāo)數(shù)字標(biāo)示：KV2或KV8。n 注：對(duì)于沖擊吸收功低的試樣，用2mm和8mm錘刃試驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果不同。n7.3 可溯源性n所有測(cè)量?jī)x器均應(yīng)溯源至國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這些儀器應(yīng)在規(guī)定校驗(yàn)周期進(jìn)行檢驗(yàn)。n8.3 試樣的移送n當(dāng)試驗(yàn)不在室溫進(jìn)行時(shí)，試樣從加熱或冷卻裝置中移出至打斷的時(shí)間應(yīng)不大于5秒。n移送裝置的設(shè)計(jì)和使用應(yīng)能使試樣溫度保持在允許的溫度范圍內(nèi)。移送裝置與試樣接觸部分應(yīng)與試樣一起加熱或冷卻。n注1：對(duì)于試樣從加熱或冷卻裝置中移出至打斷時(shí)間在35s的試驗(yàn)，應(yīng)考慮采用過(guò)冷或過(guò)熱試樣的方法補(bǔ)償溫度損失，過(guò)冷或過(guò)熱度見(jiàn)附錄A（資料性附錄）。對(duì)于高溫試