(高清版)GB∕T 229-2020 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法

ICS77.040.10GB/T229—2020代替GB/T229—2007金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法(ISO148-1:2016,Metallicmaterials—Charpypendulumimpacttest—Part1:Testmethod,MOD)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T229—2020 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4符號(hào)和說(shuō)明 3 46.1一般要求 46.2缺口幾何形狀 46.3試樣尺寸的偏差 46.4試樣的制備 56.5試樣的標(biāo)記 67.1一般要求 67.2安裝及校準(zhǔn) 67.3擺錘錘刃 6 68.1一般要求 68.2摩擦損耗的測(cè)定 8.3試驗(yàn)溫度 8.4試樣的轉(zhuǎn)移 8.5試驗(yàn)機(jī)能力范圍 78.6試樣未完全斷裂 88.7試樣卡錘 88.8斷后檢查 88.9試驗(yàn)結(jié)果 89試驗(yàn)報(bào)告 89.1必要的內(nèi)容 89.2可選的內(nèi)容 附錄A(資料性附錄)自對(duì)中夾鉗 附錄B(資料性附錄)側(cè)膨脹值 附錄C(資料性附錄)剪切斷面率 附錄D(資料性附錄)吸收能量-溫度曲線和轉(zhuǎn)變溫度 附錄E(資料性附錄)吸收能量值K的測(cè)量不確定度 GB/T229—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T229—2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》,與GB/T229—2007相比主要技術(shù)變化如下：了初始勢(shì)能標(biāo)稱值的符號(hào)KN,增加了力矩的符號(hào)M,增加了由指針摩擦帶來(lái)的能量損耗符號(hào)p和由軸承摩擦和空氣阻力帶來(lái)的能量損耗符號(hào)p'以及由于仰角β造成的能量損耗的修正符號(hào)pp,修改了剪切斷面率的符號(hào)，改為SFA,增加了在指定吸收能量值27J時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度符號(hào)T?27,在上平臺(tái)吸收能量50%對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度符號(hào)T?so%us,在剪切斷面率50%對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度符號(hào)T?50%SFA,側(cè)膨脹值0.9mm對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度符號(hào)Tno.g(見(jiàn)表1,2007年版的表1);——補(bǔ)充和完善了沖擊試驗(yàn)原理(見(jiàn)第5章，2007年版的第5章);——增加了摩擦損耗的測(cè)定(見(jiàn)8.2);——修改了試驗(yàn)溫度的要求(見(jiàn)8.3.3,2007年版的8.2.3);——增加了試驗(yàn)報(bào)告的必要內(nèi)容和可選內(nèi)容(見(jiàn)9.1g)、9.2j)、k)];——增加了資料性附錄E“吸收能量值K的測(cè)量不確定度”(見(jiàn)附錄E);—-—?jiǎng)h除了高溫或低溫溫度補(bǔ)償值的資料性附錄(見(jiàn)2007年版的附錄E)。本標(biāo)準(zhǔn)使用重新起草法修改采用ISO148-1:2016《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)第1部分：試本標(biāo)準(zhǔn)與ISO148-1:2016相比存在結(jié)構(gòu)上的差異，增加了8.9試驗(yàn)結(jié)果。本標(biāo)準(zhǔn)與ISO148-1:2016相比存在技術(shù)性差異，這些差異涉及的條款已通過(guò)在其外側(cè)頁(yè)邊空白位本標(biāo)準(zhǔn)與ISO148-1:2016的技術(shù)性差異及其原因如下：——在第1章范圍中增加了無(wú)缺口試樣以適應(yīng)我國(guó)國(guó)情；-—關(guān)于規(guī)范性引用文件，本標(biāo)準(zhǔn)做了具有技術(shù)性差異的調(diào)整，以適應(yīng)我國(guó)的技術(shù)條件，調(diào)整的情●用修改采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T3808代替ISO148-2(見(jiàn)7.2,E.2.1.2);●增加引用了GB/T2975(見(jiàn)6.4);●增加引用了GB/T8170(見(jiàn)8.9);●增加引用了JJG145(見(jiàn)7.2);——在表1中增加了ISO標(biāo)準(zhǔn)中漏掉的符號(hào)Kr及說(shuō)明，并且由于范圍增加了無(wú)缺口試樣相應(yīng)增——將第5章原理的最后兩段修改為注，因?yàn)檫@部分內(nèi)容是對(duì)原理的進(jìn)一步說(shuō)明；IⅡGB/T229—2020——在6.4中增加“試樣樣坯的切取應(yīng)按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或GB/T2975的規(guī)定執(zhí)行”為便于實(shí)際——在表2中增加了韌帶寬度為8mm的U型缺口試樣尺寸及公差，增加無(wú)缺口試樣注釋，調(diào)整—-—為便于應(yīng)用在7.3中增加了無(wú)缺口試樣擺錘錘刃所用符號(hào)KW?、KW?;——為便于應(yīng)用無(wú)缺口試樣的操作，在8.1中增加了無(wú)缺口試樣安裝位置的規(guī)定及試驗(yàn)前檢測(cè)——在8.5中增加了試驗(yàn)機(jī)使用下限與分辨力的要求并增加注2加以說(shuō)明，增加標(biāo)準(zhǔn)的可操作性，——為增加可操作性，在8.6中增加由于試驗(yàn)機(jī)沖擊能量不足，擺錘未將試樣打斷且測(cè)定的吸收能量超過(guò)試驗(yàn)機(jī)能量范圍時(shí)的說(shuō)明； ——在9.1增加c)缺口類型及韌帶寬度(缺口深度),并在d)中增加試樣尺寸表達(dá)方式要求，以增本標(biāo)準(zhǔn)做了下列編輯性修改：本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC183)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T229—1984、GB/T229—1994、GB/T229—2007。1GB/T229—2020金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料在沖擊試驗(yàn)中測(cè)定沖擊試樣(V型、U型缺口和無(wú)缺口試樣)吸收能量的夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于室溫、高溫或低溫條件下夏比擺錘沖擊試驗(yàn)，但不包括儀器化沖擊試驗(yàn)方法，這部分內(nèi)容參見(jiàn)GB/T19748。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備(GB/T2975—2018,ISO377:2017,MOD)GB/T3808擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)(GB/T3808—2018,ISO148-2:2008,MOD)GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定JJG145擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1能量相關(guān)定義3.1.1在落擺進(jìn)行沖擊試驗(yàn)前擺錘的勢(shì)能，由直接校準(zhǔn)確定。3.1.2K采用擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)使試樣發(fā)生斷裂需要的能量，該能量是進(jìn)行摩擦修正后的值。3.1.3KN由沖擊試驗(yàn)機(jī)制造商給定的名義能量值。3.2試樣相關(guān)定義3.2.1W2GB/T229—2020開(kāi)缺口面與其相對(duì)面之間的距離。注1:對(duì)于無(wú)缺口試樣為打擊中心所在面與其相對(duì)面之間的距離。注3:在GB/T229—2007中開(kāi)缺口面與其相對(duì)面之間的距離定義為“高度”,替換為“寬度”是為了與其他原理相同的斷裂標(biāo)準(zhǔn)保持一致。B垂直于寬度方向且與缺口軸線平行的尺寸。注1:對(duì)于無(wú)缺口試樣為與寬度方向垂直的最小尺寸。注3:在GB/T229—2007中垂直于寬度方向且與缺口軸線平行的尺寸定義為“寬度”,替換為“厚度”是為了與其他原理相同的斷裂標(biāo)準(zhǔn)保持一致。L與缺口方向垂直的最大尺寸。注1:對(duì)于無(wú)缺口試樣為與寬度方向垂直的最大尺寸。注2:缺口方向即缺口深度方向，見(jiàn)圖1。說(shuō)明：4——保護(hù)罩；8——打擊點(diǎn)；3——試樣支座；9——擺錘沖擊方向。型擺錘試驗(yàn)機(jī)，用于保護(hù)斷裂試樣不回彈到擺錘和造成卡錘。3GB/T229—20204符號(hào)和說(shuō)明本文件使用符號(hào)和說(shuō)明見(jiàn)表1。符號(hào)單位名稱Bmm試樣厚度α擺錘釋放時(shí)的角度不安裝試樣時(shí)擺錘下落的升角不安裝試樣且不復(fù)位指針時(shí)擺錘下落的升角Lmm試樣長(zhǎng)度mm側(cè)膨脹值KJ吸收能量(以KV?、KVg、KU?、KU?表示不同的缺口幾何形狀和不同錘刃半徑)J不安裝試樣時(shí)擺錘下落的指示吸收能量J不安裝試樣且不復(fù)位指針時(shí)擺錘下落的指示吸收能量J初始勢(shì)能標(biāo)稱值J初始勢(shì)能(勢(shì)能)J總吸收能量KV?JV型缺口試樣使用2mm擺錘錘刃測(cè)得的沖擊吸收能量KV?JV型缺口試樣使用8mm擺錘錘刃測(cè)得的沖擊吸收能量KU?JU型缺口試樣使用2mm擺錘錘刃測(cè)得的沖擊吸收能量KU?JU型缺口試樣使用8mm擺錘錘刃測(cè)得的沖擊吸收能量KW?J無(wú)缺口試樣使用2mm擺錘錘刃測(cè)得的沖擊吸收能量J無(wú)缺口試樣使用8mm擺錘錘刃測(cè)得的沖擊吸收能量M擺錘力矩，等于F·l?pJ由指針摩擦帶來(lái)的能量損耗pJ由軸承摩擦和空氣阻力帶來(lái)的能量損耗J仰角β對(duì)應(yīng)的修正能量損耗%剪切斷面率T℃轉(zhuǎn)變溫度Wmm試樣寬度Te?℃由指定吸收能量值(例如27J)確定的轉(zhuǎn)變溫度T:50%us℃由指定吸收能量上平臺(tái)的百分?jǐn)?shù)(例如50%)確定的轉(zhuǎn)變溫度TySFA℃由指定剪切斷面率(例如50%)確定的轉(zhuǎn)變溫度T0.9℃由指定側(cè)膨脹值(例如0.9mm)確定的轉(zhuǎn)變溫度4GB/T229—20205試驗(yàn)原理本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)采用擺錘單次沖擊的方式使試樣破斷，試驗(yàn)條件由第6章、第7章和第8章給膨脹值和剪切斷面率等。由于很多材料的沖擊結(jié)果會(huì)隨溫度變化而變化，試驗(yàn)應(yīng)在給定溫度條件下進(jìn)注2:需要注意不是所有的夏比沖擊試驗(yàn)結(jié)果都可以直接進(jìn)行比較。例如，試驗(yàn)采用的擺錘錘刃半徑可采用不同形狀的試樣。采用不同擺錘錘刃可能導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差6試樣6.1一般要求6.1.1標(biāo)準(zhǔn)尺寸沖擊試樣長(zhǎng)度為55mm,橫截面為10mm×10mm方形截面。在試樣長(zhǎng)度的中間位置有V型或U型缺口，見(jiàn)6.2.1和6.2.2。寸試樣(見(jiàn)圖2和表2),通過(guò)協(xié)議也可使用其他厚度的試樣。注2:對(duì)于低能量的沖擊試驗(yàn)，用墊片使小尺寸試樣位于擺錘中心位置以避免額外的能量吸收非常重要。6.1.3對(duì)于需要進(jìn)行熱處理的試驗(yàn)材料，應(yīng)在最終熱處理后的試料上進(jìn)行精加工和開(kāi)缺口，除非可以證明在熱處理前加工試樣不會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。6.2缺口幾何形狀6.2.1應(yīng)仔細(xì)制備試樣缺口，以保證缺口根部半徑?jīng)]有影響吸收能量的加工痕跡。缺口對(duì)稱面應(yīng)垂直于試樣縱向軸線(見(jiàn)圖2)。6.2.2V型缺口夾角應(yīng)為45°,根部半徑為0.25mm(見(jiàn)圖2a)和表2],韌帶寬度為8mm(缺口深度為2mm)。6.2.3U型缺口根部半徑為1mm(見(jiàn)圖2b)和表2],韌帶寬度為8mm或5mm(缺口深度為2mm或6.3試樣尺寸的偏差指定試樣和缺口的尺寸偏差見(jiàn)圖2和表2。5GB/T229—2020a)V型缺口b)U型缺口表2試樣的尺寸與偏差名稱符號(hào)或序號(hào)V型缺口試樣”名義尺寸機(jī)加工公差名義尺寸機(jī)加工公差試樣長(zhǎng)度L士0.60mm士0.60mm試樣寬度W士0.075mm試樣厚度-標(biāo)準(zhǔn)尺寸試樣B士0.11mm士0.11mm試樣厚度-小尺寸試樣士0.05mm缺口角度1韌帶寬度2士0.075mm士0.09mm缺口根部半徑3士0.025mm士0.07mm缺口對(duì)稱面-端部距離4缺口對(duì)稱面-試樣縱軸角度試樣相鄰縱向面間夾角5表面粗糙度d對(duì)于無(wú)缺口試樣，要求與V型缺口試樣相同(缺口要求除外)。如指定其他厚度(如2mm或3mm),應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的公差。對(duì)端部對(duì)中自動(dòng)定位試樣的試驗(yàn)機(jī)，建議偏差采用±0.165mm代替±0.42mm。試樣的表面粗糙度Ra應(yīng)優(yōu)于5μm,端部除外。試樣樣坯的切取應(yīng)按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或GB/T2975的規(guī)定執(zhí)行，試樣制備過(guò)程應(yīng)使任何可能令材料發(fā)生改變(例如加熱或冷作硬化)的影響減至最小。6.5試樣的標(biāo)記試樣標(biāo)記可以標(biāo)在不與支座、砧座及擺錘錘刃接觸的試樣表面上。由試樣標(biāo)記導(dǎo)致的塑性變形和6GB/T229—2020表面不連續(xù)性不應(yīng)對(duì)吸收能量產(chǎn)生影響(見(jiàn)8.8)。7試驗(yàn)設(shè)備7.1一般要求所有測(cè)量?jī)x器均應(yīng)溯源至國(guó)家或國(guó)際基準(zhǔn)。測(cè)量?jī)x器應(yīng)在合適的周期內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)。7.2安裝及校準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)應(yīng)按照GB/T3808或JJG145的要求進(jìn)行安裝及校準(zhǔn)。7.3擺錘錘刃擺錘錘刃邊緣曲率半徑應(yīng)為2mm或8mm兩者之一。用符號(hào)的下標(biāo)數(shù)字表示：KV?、KVg、KU?KUg、KW?、KW?。擺錘錘刃半徑的選擇應(yīng)依據(jù)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。注：采用2mm和8mm擺錘錘刃得到的試驗(yàn)結(jié)果可能有差異。8試驗(yàn)程序8.1一般要求8.1.1試樣應(yīng)緊貼試驗(yàn)機(jī)砧座，試樣缺口對(duì)稱面與兩砧座中間平面間的距離應(yīng)不大于0.5mm。錘刃打擊中心位于缺口對(duì)稱面、試樣缺口的對(duì)面(見(jiàn)圖1),對(duì)于無(wú)缺口試樣應(yīng)使錘刃打擊中心位于試樣長(zhǎng)度方向和厚度方向的中間位置。8.1.2試驗(yàn)前應(yīng)檢查砧座跨距，砧座跨距應(yīng)保證在40+8:22mm以內(nèi)；并檢查砧座圓角和擺錘錘刃部位是否有損傷或外來(lái)金屬粘連，如發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題應(yīng)對(duì)問(wèn)題部件及時(shí)調(diào)整、修磨或更換以保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。8.2摩擦損耗的測(cè)定8.2.1每天開(kāi)始進(jìn)行沖擊試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)摩擦造成的能量損耗進(jìn)行檢查。可以按下述方法進(jìn)行摩擦損耗的評(píng)估，也可采用其他方法。注：摩擦的能量損耗包括但不限于空氣阻力、軸承摩擦和指針摩擦。試驗(yàn)機(jī)摩擦的增加會(huì)影響吸收能量的測(cè)量。8.2.2為了測(cè)定指針摩擦的損耗，可以在不安裝試樣的情況下正常操作試驗(yàn)機(jī)，得到試驗(yàn)機(jī)的仰角β1或能量值K?。然后不復(fù)位指針的情況下再進(jìn)行一次空擺，得到試驗(yàn)機(jī)的仰角β2或能量值K?。指針摩擦的損耗由式(1)或式(2)計(jì)算：——當(dāng)表盤(pán)單位為角度時(shí)：p=M(cosβ?—cosβ?) (1)——表盤(pán)單位為能量時(shí)：p=K1—K? (2)注：如試驗(yàn)機(jī)沒(méi)有連接指針則不需要測(cè)量指針摩擦的損耗，且K?=K?。8.2.3按下述方法測(cè)量1個(gè)半周期下的軸承摩擦和風(fēng)阻損耗。測(cè)定β2或K?后，擺錘回到初始位置，不復(fù)位指針的情況下釋放擺錘，使擺錘在無(wú)沖擊和振動(dòng)的情況下擺動(dòng)10個(gè)半周期，當(dāng)擺錘開(kāi)始進(jìn)行第11個(gè)半周期的擺動(dòng)后將指針撥至約滿量程的5%(如試驗(yàn)機(jī)沒(méi)有指針則忽略撥動(dòng)指針的步驟),然后得到β?或K?。1個(gè)半周期下的軸承摩擦和風(fēng)阻由式(3)或式(4)計(jì)算：——當(dāng)表盤(pán)單位為角度時(shí)：7GB/T229—2020p1=M(cosβ?—cosβ?)/10 (3)p'=(K?—K?)/10 (4)后1個(gè)半周期擺動(dòng)后調(diào)整指針至約為滿量程的0.5%乘以完整半周期數(shù)。測(cè)定的總摩擦損耗p+p'定應(yīng)不超過(guò)能量標(biāo)稱值K、的0.5%。如超過(guò)此規(guī)定且不能通過(guò)減小指針摩擦使總體摩擦損耗符合規(guī)定，pp=p(β/β?)+p'(α+β)/(α+β?) 由于β?和β?近似于擺錘釋放角度a,式(5)可簡(jiǎn)化為式(6):pp=p(β/α)+p'(a+β)/2α β=arccos[1-(K,-Kr)/M] 8.3.2當(dāng)使用液體介質(zhì)冷卻或加熱試樣時(shí)，試樣應(yīng)放置于容器中的網(wǎng)柵上，網(wǎng)柵至少高于容器底部25mm,液體浸過(guò)試樣的高度至少為25mm,試樣距容器側(cè)壁至少10mm。應(yīng)連續(xù)均勻攪拌介質(zhì)以使溫度均勻。溫度測(cè)量裝置應(yīng)置于試樣組中間。液體介注：當(dāng)液體介質(zhì)接近其沸點(diǎn)時(shí)，從液體介質(zhì)中移出試樣至打擊的時(shí)間間隔中，介質(zhì)蒸發(fā)冷卻會(huì)明顯降低試樣隔10mm。應(yīng)連續(xù)均勻攪拌介質(zhì)以使溫度均勻。溫度測(cè)量裝置應(yīng)置于試樣組中間。氣體介質(zhì)溫度應(yīng)8.4.1當(dāng)試驗(yàn)不在室溫進(jìn)行時(shí)，試樣從高溫或低溫介質(zhì)中移出至打斷的時(shí)間應(yīng)不大于5s。例外情況8.4.4應(yīng)采取措施確保試樣對(duì)中裝置不引起低能量高強(qiáng)度試樣斷裂后回彈到擺錘上而引起不正確的注：類似于附錄A示出的缺口自動(dòng)對(duì)中夾鉗一般用于將試樣從控溫介質(zhì)中移至適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)位置。此類夾鉗消除了吸收能量K上限應(yīng)不超過(guò)初始勢(shì)能Kp的80%。如果吸收能量超過(guò)此值，吸收能量在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)報(bào)告為近似值并注明超過(guò)試驗(yàn)機(jī)能力的80%。表盤(pán)或讀數(shù)設(shè)備的分辨力決定了試驗(yàn)機(jī)的適用范圍下限。建議試樣吸收能量K的測(cè)量下限為試驗(yàn)機(jī)在15J時(shí)表盤(pán)或者讀數(shù)設(shè)備分辨力的25倍[4。注1:理想的沖擊試驗(yàn)應(yīng)在恒定的沖擊速度下進(jìn)行。在擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)中，沖擊速度隨斷裂進(jìn)程降低，對(duì)于試樣沖8GB/T229—2020擊吸收能量超過(guò)試驗(yàn)機(jī)能力80%的試驗(yàn)，打擊期間擺錘速度過(guò)度降低試驗(yàn)結(jié)果可能受到影響。1/4到1/5。對(duì)于數(shù)字讀數(shù)通常包括數(shù)字編碼器等設(shè)備和對(duì)應(yīng)的角度傳感器。這類設(shè)備的分辨力是指在15J能量水平時(shí)可穩(wěn)定測(cè)量的最小能量變化。這類設(shè)備的分辨力通常是顯示數(shù)字中最后一位不變動(dòng)的數(shù)字位。分辨力與擺錘的擺角存在函數(shù)關(guān)系且會(huì)隨著擺錘的擺動(dòng)而發(fā)生改變。對(duì)于存在校準(zhǔn)模式能夠?qū)崟r(shí)讀取吸收在試驗(yàn)中試樣不總是會(huì)徹底斷為兩部分。對(duì)于材料驗(yàn)收試驗(yàn)，不要求在報(bào)告中注明未完全斷裂相未將試樣打斷且測(cè)定的吸收能量超過(guò)試驗(yàn)機(jī)能量范圍時(shí)，不能報(bào)告吸收能量且應(yīng)注明“吸收能量超過(guò)注2:當(dāng)沖擊試驗(yàn)后雖然試樣未完全分離為兩部分，但通過(guò)將試樣兩端捏合不借助工具也不使試樣疲勞的情況下，注3:材料驗(yàn)收試驗(yàn)為用于評(píng)定最低驗(yàn)收要求的試驗(yàn)。8.7試樣卡錘注：卡錘發(fā)生在破斷的試樣陷于試驗(yàn)機(jī)的移動(dòng)部分與固定部分之間。這可能導(dǎo)致吸收能量的急劇上升?？ㄥN與擺如斷后檢查發(fā)現(xiàn)試樣標(biāo)記處存在明顯變形，試驗(yàn)結(jié)果可能不代表材料的性能，應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中讀取每個(gè)試樣的沖擊吸收能量，應(yīng)至少估讀到0.5J或0.5個(gè)分度單位(取兩者之間較小值)。試驗(yàn)結(jié)果至少應(yīng)保留兩位有效數(shù)字，修約方法按GB/T8170執(zhí)行。9試驗(yàn)報(bào)告a)本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；c)缺口類型及韌帶寬度(缺口深度);d)與標(biāo)準(zhǔn)試樣不同時(shí)的試樣尺寸[厚度×寬度×長(zhǎng)e)試驗(yàn)溫度；g)試樣或一組試樣的大多數(shù)試樣是否破斷(對(duì)于材料驗(yàn)收試驗(yàn)不要求);h)可能影響試驗(yàn)的異常情況。試驗(yàn)報(bào)告可以在9.1內(nèi)容的基礎(chǔ)上選擇增加以下信息：9GB/T229—2020b)試驗(yàn)機(jī)的初始勢(shì)能標(biāo)稱值，單位為焦耳(J);c)側(cè)膨脹值(參見(jiàn)附錄B);d)斷口形貌與剪切斷面率(參見(jiàn)附錄C);e)吸收能量-溫度曲線(參見(jiàn)附錄D中D.1);f)側(cè)膨脹值-溫度曲線；g)剪切斷面率-溫度曲線；h)轉(zhuǎn)變溫度，判定標(biāo)準(zhǔn)(參見(jiàn)附錄D中D.2);i)沒(méi)有完全斷裂的試樣數(shù)；j)最近一次直接校準(zhǔn)和間接校準(zhǔn)日期(年、月);k)吸收能量的測(cè)量不確定度(參見(jiàn)附錄E)。GB/T229—2020(資料性附錄)圖A.1所示的夾鉗一般用于從介質(zhì)中取出試樣放置于擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)上。對(duì)于無(wú)缺口試樣，夾鉗X端加工與Y端相同的兩個(gè)凸臺(tái)。單位為毫米Y中4.7645°44X39.93-XY7.94互相平行的鋼片采用銀釬焊與夾鉗固定。試樣類型凸臺(tái)底部寬度A凸臺(tái)高度BV型缺口U型缺口圖A.1夏比沖擊試樣對(duì)中夾鉗GB/T229—2020(資料性附錄)側(cè)膨脹值B.1概述測(cè)量材料在夏比沖擊試樣缺口根部區(qū)域承受三軸應(yīng)力條件下抵抗斷裂的能力，需要測(cè)量在這一區(qū)域的變形量。此處的變形是壓縮變形。由于即使是斷裂后測(cè)量這一變形也很困難，因此通常測(cè)量斷裂平面上缺口對(duì)面的膨脹值代替壓縮變形。由相關(guān)方協(xié)議確定是否需要測(cè)量側(cè)膨脹值。B.2測(cè)定方法一半斷樣可能包含兩側(cè)的最大膨脹值或只包括單側(cè)或兩側(cè)都不包括。測(cè)試技術(shù)通過(guò)分別測(cè)量或一起測(cè)量?jī)砂霐鄻拥玫絻蓚?cè)膨脹值最大值之和。測(cè)量每件斷樣每側(cè)與定義的試樣單側(cè)未變形區(qū)域的側(cè)膨脹值(見(jiàn)圖B.1)。接觸式或非接觸式測(cè)量方法均可用于測(cè)量。保需要測(cè)量的突起點(diǎn)不被擦傷。然后將兩半斷樣放在一起，使缺口對(duì)面的原始面相互靠攏。拿出一半斷樣或兩半斷樣一起(見(jiàn)圖B.1)使其緊靠參考支點(diǎn)，突出點(diǎn)靠在測(cè)量探針上，讀數(shù)并記錄，然后重復(fù)以上步驟(僅針對(duì)單獨(dú)測(cè)量一半斷樣)測(cè)量另外一半斷樣(見(jiàn)圖B.1),確保兩次測(cè)量位置是試樣的同一側(cè)，兩次測(cè)量較大的值為這一側(cè)的側(cè)膨脹值，重復(fù)以上步驟測(cè)量另一側(cè)的突起點(diǎn)，最后將得到的兩側(cè)較大值相加。例如：如果A?>A?且A?=A?則LE=A?+(A?或A?),如果A?>A?且A?>A?則LE=A?+A?。如果兩半斷樣一起測(cè)量，將兩側(cè)的測(cè)量結(jié)果相加即可。B.2.3如果試樣上一個(gè)或多個(gè)突起點(diǎn)由于接觸試驗(yàn)機(jī)砧座或支座表面等情況而損壞，則試樣不能測(cè)量側(cè)膨脹值并在報(bào)告中注明。GB/T229—20201斷裂試樣1;2斷裂試樣2;圖B.2夏比沖擊試樣側(cè)膨脹值測(cè)定儀GB/T229—202045.45.22×M6×1-6g432×82×82×p6.8b12×φ11143.21-—橡膠墊；2———百分表量程范圍10mm;3—-—不銹鋼或鍍鉻鋼基板；4——不銹鋼或鍍鉻鋼百分表支座。用于固定百分表的螺絲孔。M6×1mm螺釘螺紋長(zhǎng)25mm。裝配時(shí)對(duì)齊。GB/T229—2020(資料性附錄)夏比沖擊試樣的斷口表面常用剪切斷面率來(lái)評(píng)定。剪切斷面率越高，材料缺口處的韌性越好。大多數(shù)夏比沖擊試樣的斷口形貌為剪切斷口區(qū)和平斷口區(qū)的混合狀態(tài)。剪切斷口區(qū)為純延性斷裂，平斷術(shù)規(guī)范使用。由相關(guān)方協(xié)議確定是否需要測(cè)量剪切斷面率。C.2測(cè)定方法：通常使用以下方法中的一種測(cè)定剪切斷面率：b)使用圖C.2所示的標(biāo)準(zhǔn)斷口形貌圖與試樣斷口的形貌進(jìn)行比較；面率(用100%減去解理斷面率);d)用合適的放大倍率將斷口拍成照片用求積儀測(cè)量解理斷面率然后計(jì)算剪切斷面率(用100%減去解理斷面率);e)用圖像分析技術(shù)測(cè)量剪切斷面率。3——剪切區(qū)域(韌性);A——用于評(píng)估解理區(qū)域的測(cè)量尺寸；B——用于評(píng)估解理區(qū)域的測(cè)量尺寸。注1:測(cè)量尺寸A和B精確到0.5mm。注2:采用表C.1測(cè)定剪切斷面率。圖C.1剪切斷面率的測(cè)定表C.1剪切斷面率的測(cè)量剪切斷面率%650當(dāng)A或B為零時(shí)，剪切斷面率應(yīng)報(bào)告為100圖C.2斷口形貌GB/T229—2020D.1吸收能量與溫度曲線吸收能量-溫度曲線(KV-T曲線)表明了對(duì)于給定類型的試樣和給定材料，吸收能量函數(shù)關(guān)系，如圖D.1所示。通常曲線是通過(guò)擬合單獨(dú)的試驗(yàn)點(diǎn)得到的。曲線的形狀和試驗(yàn)結(jié)果的分布由相關(guān)方協(xié)議確定吸收能量-溫度曲線和轉(zhuǎn)變溫度的相關(guān)條件。圖D.1吸收能量-溫度曲線示意圖D.2轉(zhuǎn)變溫度D.2.1轉(zhuǎn)變溫度T?表征吸收能量-溫度曲線的急劇上升的位置。因?yàn)榧眲∩仙齾^(qū)通常覆蓋較寬的溫a)T?27,相當(dāng)于吸收能量達(dá)到某一特定值時(shí)，例如KVg=27J;b)Tt?oxus,相當(dāng)于吸收能量達(dá)到上平臺(tái)某一百分?jǐn)?shù)時(shí)，例如50%;c)T?50YSFA,相當(dāng)于剪切斷面率達(dá)GB/T229—2020(資料性附錄)吸收能量值K的測(cè)量不確定度E.1符號(hào)和單位使用的符號(hào)和單位如表E.1所示，KV只是用于舉例KU也適用(V和U代表缺口幾何形狀)。符號(hào)單位定義ByJ擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)的誤差，由間接校準(zhǔn)測(cè)定k包含因子J按照本標(biāo)準(zhǔn)以V型缺口試樣為例測(cè)定的吸收能量J一組試驗(yàn)材料報(bào)告的KV平均值KVRJ用于間接校準(zhǔn)的有證標(biāo)準(zhǔn)試樣的標(biāo)準(zhǔn)KV值KVvJ間接校準(zhǔn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試樣的平均KV值n試樣個(gè)數(shù)rJ設(shè)備示值分辨力J由n個(gè)試樣得到的標(biāo)準(zhǔn)偏差值J由溫度影響帶來(lái)的KV值的測(cè)量誤差u(KVJKV的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(KV)JKV在95%置信水平下的擴(kuò)展不確定度u(r)由試驗(yàn)機(jī)分辨力帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度K試驗(yàn)溫度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度MvJ間接校準(zhǔn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x)Jx的標(biāo)準(zhǔn)不確定度xJ由試驗(yàn)材料的n個(gè)試樣未經(jīng)過(guò)誤差修正得到的KV平均值u(KV)的自由度uv的自由度vu(x)的自由度E.2測(cè)量不確定度的測(cè)定E.2.1概述E.2.1.1本附錄給出了得到與試驗(yàn)材料一組試樣的平均吸收能量KV相關(guān)的不確定度u(KV)的穩(wěn)健方法。滿足ISO/IECGuide98-3:2008(GUM:1995)[6的評(píng)估測(cè)量不確定度u(KV)的其他方法均可GB/T229—2020使用。E.2.1.2本方法涉及采用標(biāo)準(zhǔn)試樣評(píng)估試驗(yàn)機(jī)性能的標(biāo)準(zhǔn)方法——夏比擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)間接校準(zhǔn)(見(jiàn)GB/T3808)。注：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求夏比擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)同時(shí)滿何形狀和力學(xué)性能要求的獨(dú)立檢查(見(jiàn)GB/T3808)。E.2.1.3直接校準(zhǔn)和間接校準(zhǔn)在夏比沖擊測(cè)量計(jì)量溯源鏈中的作用見(jiàn)圖E.1。溯源鏈的起點(diǎn)是國(guó)際層級(jí)上定義的按照ISO148標(biāo)準(zhǔn)描述的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程測(cè)定的吸收能量KV。通過(guò)基于國(guó)際或國(guó)家層級(jí)的夏比沖擊基準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)的有證標(biāo)準(zhǔn)試樣和夏比沖擊基準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)的國(guó)際比對(duì)建立國(guó)際互認(rèn)。E.2.1.4校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)有證標(biāo)準(zhǔn)試樣核查其試驗(yàn)機(jī)，并通過(guò)試驗(yàn)機(jī)定值其生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)試樣。對(duì)于用戶層級(jí)，夏比沖擊試驗(yàn)室可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試樣核查試驗(yàn)機(jī)并獲得可靠的KV注1:用戶可以通過(guò)選擇獲取由國(guó)家或國(guó)際組織提供的有證標(biāo)準(zhǔn)試樣來(lái)跳過(guò)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室層級(jí)。注2:關(guān)于有證標(biāo)準(zhǔn)試樣和標(biāo)準(zhǔn)試樣區(qū)別的詳細(xì)信息參見(jiàn)ISO148-3:2016附錄A7]。國(guó)際層級(jí)國(guó)家層級(jí)夏比沖擊基準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)國(guó)際比對(duì)直接校準(zhǔn)有證標(biāo)準(zhǔn)試樣校準(zhǔn)試驗(yàn)室層級(jí)用戶層級(jí)直接校準(zhǔn)直接校準(zhǔn)E.2.2不確定度免責(zé)聲明E.2.2.1測(cè)量不確定度分析有助于識(shí)別測(cè)量結(jié)果分散性的主要源?；贗SO148標(biāo)準(zhǔn)的材料性能數(shù)據(jù)E.2.2.2除非客戶另有規(guī)定，不宜根據(jù)測(cè)量不確定度調(diào)整本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件和范圍。除非客戶另有規(guī)定，評(píng)估的測(cè)量不確定度不宜結(jié)合測(cè)量結(jié)果判定產(chǎn)品參數(shù)符合性。反而指示的允許偏差作為驗(yàn)收GB/T229—2020由本標(biāo)準(zhǔn)確定。測(cè)量值的測(cè)量不確定度應(yīng)比監(jiān)控值小。E.3一般程序E.3.1不確定度的分量不確定度的主要分量如下：a)由間接校準(zhǔn)得到的試驗(yàn)機(jī)誤差；b)試驗(yàn)材料的均勻性和試驗(yàn)機(jī)的重復(fù)性；c)試驗(yàn)溫度。平均吸收能量KV由式(E.1)給出：KV=x-By-T×…………(E.1)x——n個(gè)試樣吸收能量的平均值；By——基于間接校準(zhǔn)的試驗(yàn)機(jī)誤差；Tx—-—由溫度帶來(lái)的誤差。E.3.2試驗(yàn)機(jī)誤差通常情況下應(yīng)使用已知誤差對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正。間接校準(zhǔn)是確定誤差值的手段之一。由間接校準(zhǔn)確定的試驗(yàn)機(jī)的誤差在GB/T3808中按式(E.2)計(jì)算：KVv——間接校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)試樣破斷的平均值；KVR———標(biāo)準(zhǔn)試樣的證書(shū)標(biāo)準(zhǔn)值。依據(jù)Bv值的準(zhǔn)確程度，在GB/T3808中對(duì)間接校準(zhǔn)結(jié)果相關(guān)不確定度的處理會(huì)采用不同方式：b)很多時(shí)候，沒(méi)有關(guān)于穩(wěn)定的By值的可靠證據(jù)。在這種情況下，誤差不能直接用于修正，但它對(duì)間接校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度uy有貢獻(xiàn)。對(duì)以上兩種情況，按照GB/T3808所述的規(guī)程均可得到一個(gè)與間接校準(zhǔn)結(jié)果和試驗(yàn)機(jī)誤差相關(guān)的間接校準(zhǔn)不確定度分析值uy。E.3.3試驗(yàn)機(jī)重復(fù)性和材料不均勻性n個(gè)試樣吸收能量平均值的不確定度按式(E.3)計(jì)算：sx——n個(gè)試樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差值。s、值由以下兩因素決定：——試驗(yàn)機(jī)的重復(fù)性；—-—試樣間的不均勻性?！?E.3)由于這些因素是混雜在一起的，因此用一個(gè)術(shù)語(yǔ)表示。建議在總不確定度報(bào)告中用s、表示由于材料不均勻性造成的KV值變化的保守值。u(x)的自由度v-為n-1。E.3.4溫度誤差溫度影響產(chǎn)生的吸收能量的誤差T、與試驗(yàn)材料相關(guān)。如果鋼材在韌脆轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域進(jìn)行試驗(yàn)很小的溫度改變可能導(dǎo)致吸收能量產(chǎn)生很大變化。截至本標(biāo)準(zhǔn)出版還沒(méi)有找到一種通用可接受的方法計(jì)算測(cè)量試驗(yàn)溫度不確定度對(duì)吸收能量不確定度的貢獻(xiàn)。建議采用試驗(yàn)溫度下測(cè)量溫度的不確定度的分量uT對(duì)應(yīng)的吸收能量不確定度補(bǔ)全吸收能量測(cè)量不確定度分量(見(jiàn)E.5實(shí)例)。E.3.5試驗(yàn)機(jī)分辨力與其他不確定度分量(見(jiàn)E.3.1至E.3.4)相比較，試驗(yàn)機(jī)分辨力的影響很小。除非試驗(yàn)機(jī)分辨力很低而測(cè)量的吸收能量很小。在這種情況下，用式(E.4)計(jì)算相應(yīng)不確定度分量。式中：r——試驗(yàn)機(jī)分辨力。相應(yīng)的自由度為一?！?E.4)E.4不確定度的組合與擴(kuò)展立，組合標(biāo)準(zhǔn)不確定度由式(E.5)計(jì)算：E.4.2為了計(jì)算擴(kuò)展不確定度，標(biāo)準(zhǔn)組合不確定度應(yīng)乘以適當(dāng)?shù)陌蜃觡,k值由u(KV)的自由度近似得到。由于u(r)的自由度為一，因此試驗(yàn)機(jī)分辨力對(duì)沒(méi)有貢獻(xiàn)，見(jiàn)式(E.6):E.5實(shí)例E.5.1在本實(shí)例中，計(jì)算了由特定材料的一組試樣n=3的平均值x的測(cè)量不確定度。采用通過(guò)直接校準(zhǔn)和間接校準(zhǔn)的擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)得到的試驗(yàn)結(jié)果如表E.2所示。首先計(jì)算KV值的平均值x,并用式(E.3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x)。21GB/T229—2020表E.2原始夏比沖擊試驗(yàn)結(jié)果單位為焦耳試驗(yàn)結(jié)果KV值，試樣1KV值，試樣2KV值，試樣3平均KV值，xn=3KV值標(biāo)準(zhǔn)偏差，5x由式(E.3)計(jì)算的KV值標(biāo)準(zhǔn)不確定度，u(x)E.5.2第二步，將原始試驗(yàn)結(jié)果(未進(jìn)行誤差修正)與最近一次采用不同能量水平(例如：20J、120J、220J)進(jìn)行的間接校準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果組合。被測(cè)材料的吸收能量水平(x=109.1J)與120J水平接近。因此，在此能量水平的間接校準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果用于不確定度的評(píng)估。誤差值Bv滿足GB/T3808標(biāo)準(zhǔn)要求。均值KV等于測(cè)量平均值x。由于測(cè)量值沒(méi)有進(jìn)行誤差修正，其貢獻(xiàn)在間接校準(zhǔn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uy中體現(xiàn)。對(duì)于120J能量水平的uv=5.2J,其自由度為7(見(jiàn)GB/T3808)。這些信息宜記錄在設(shè)備檔案中并隨著每次校準(zhǔn)而更新。E.5.3表E.3給出了計(jì)算測(cè)量不確定度的程序。 表E.3擴(kuò)展不確定度U(KV)計(jì)算方案原始試驗(yàn)結(jié)果由120J下間接校準(zhǔn)得到的結(jié)果u(x)Wv對(duì)于試樣數(shù)量n=3計(jì)算方法為n—1得到的自由度v-2從校準(zhǔn)證書(shū)上得到的間接校準(zhǔn)的自由度vv7由式(E.5)得到的組合標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(KV)由式(E.6)得到的u(KV)的有效自由度v8在v-為8,95%置信水平下的t系數(shù)擴(kuò)