材料冲击试验

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1、河南理工大学实验报告课程名称：实验项目名称：材料冲击实验学院：专业：指导教师：报告人：姓名：学号：班级:姓名:学号：班级:姓名：学号：班级:姓名：学号：班级:姓名：学号：班级:实验时间：实验报告提交时间：、实验目的1、了解冲击韧性的含义和测量方法。2、测定铸诙和钢材的冲击韧性，比较两种材料的抗冲击能力和破坏断口。二、实验设备和原理按照不同的实验条件，冲击实验有多种类型，现介绍依据国家标准GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》进行的常温、简支梁式、大能量一次性冲击实验。冲击实验的专用设备是冲击试验机，由摆锤、机身、支朋、度盘、指针

2、等几部分组成（图1）。试验时将带有缺口的受弯试样安放在试验机的支幄上，举起摆锤使它H由下落将试样冲断。若摆锤重量为Q,冲击前摆锤的质心高度为Ho,冲断试样后摆锤继续上摆到质心高度H],则冲击过程中势能的改变即冲断试样所作的功为图1冲击试验机构造图此即为冲击小试样所吸收的功。因为试样缺口处高度应力集中，W的绝大部分被缺口吸收。以试样在缺口处的最小横截面积A除W，定义为材料的冲击韧性吐，即IVcik—AQk的单位为J/cm2oCTk值越大,表明材料的抗冲击性能越好。三、试样制备图2U形缺口试样二0L-i冲击韧性的数值与试样的尺寸、缺口形状和支承方

3、式有关。为了便于比较，国家标准规定两种型式的试样：u形缺口试样（图2）和V形缺口试样（图3）。试样上开缺口是为了使缺口区形成高度应力集中，吸收较多的功。缺口底部越尖锐越能体现这一要求，所以较多地采用V形缺口。四、实验步1、测量试样缺口处最小横截面积，选择试验机摆锤和刻度盘。2、不安装试样，将指针调到最大处，控制手柄置于“预备”位置，然后举起摆锤把控制手柄从“预备”位置扳到“冲击”位置进行空打（即试验机不放试样），记录试验机阻力所消耗的能量。so・0H0Isi(b)(a)图4冲击试样安放方法图3V形缺口试样3、按图4安放试样，使缺口处于支座跨度

4、中点，月•背对冲击刀刃。4、将摆锤举到需要位直，然后操纵控制手柄使其下落冲断试样。记录指针在度盘上的读数，此读数减去机器阻力读数即为冲断试样所消耗的功。5、回收试样，观察断口。注意：冲击实验一定要注意安全，在摆锤举起和下落冲打试样时，人员不得进入摆锤摆动护圈。五、实验数据及处理试件材料试件规格h/d试样缺口处断面尺寸冲击功Ak(J)冲击值ak(J/cra2)断口特征试件高度h/rnm试件宽度V/mm截面面积Ao/mnf低碳钢试样Mm=25.118Kg(g=9.8m/s2,摆锤臂长L=0.661m(1)计算AkAK=mgH-mgh=mgL(co

5、sp-cosa),其中：mgL二25.118x9.8x0.661=162.74J故：AK=162.74Jx(cosB-cosa)(2)计算ak六、思考题1.冲击韧性的物理意义2.冲击试样为什么要开缺口？3.比较低碳钢和铸铁两种试样断口的特征。指导教师批阅意见:成绩评定:指导教师签字：年月日备注:注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10LI内。