金属力学性能试验方法标准概述.ppt

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1、一、金属力学性能试验方法标准概述拉伸试验硬度试验延性试验韧性试验疲劳试验金属冲击试验标准是力学试验标准范围中重要的一部分。二、金属夏比冲击试验方法的标准GB/T229-1984《金属夏比（V型缺口）冲击试验方法》GB/T2106-1980《金属夏比（U型缺口）冲击试验方法》GB/T4159-1984《金属低温夏比冲击试验方法》GB/T5775-1986《金属高温夏比冲击试验方法》GB/T229-1994将以上四个标准合并成为一个标准，使试验方法统一，便于标准的贯彻执行。指针式冲击试验机2.1摆锤冲击试验机组成1、机架；2、摆锤；3、试样支座；4、指示装置及摆锤

2、释放；5、制动和提升机构；2.2摆锤冲击试验机分类1、自动或手动2、表盘或数显指示装置的分辨率（指针宽度与分刻度线中心距之比：1：4、1：5、1：10），分度值应不大于标称能量的1/100，分度间隔不小于2.5mm。3、按打击能量分：低能量级＜30J中能量级≥30J＜110J高能量级≥110J＜220J超高能量级≥220J三、金属夏比冲击试验第一节   金属夏比冲击试验的用途1选材及新材料研制2冶金产品检查控制3工艺质量监督4各种条件下韧性评定5冶金产品交货重要指标之一四、适用范围及试验原理冲击试验温度：室温：10℃-35℃低温＜10℃高温＞35℃冲击试样的缺

3、口类型及槽深V缺口U缺口两种2mmV缺口2mm、3mm（DVM）5mmU缺口试验原理：用扬起一定高度的摆锤一次性打击处于简支粱状态的缺口试样，测定试样折断时所吸收的功。AK=E1-E2E1摆锤的初始能量E2摆锤打击试样后的能量AK=AE+AD+AFAE消耗于试样弹性变形的弹性功JAD消耗于试样塑性变形的塑性功JAF消耗于裂纹扩展的扩展功JβαAk=G（H1-H2）G摆锤所受重力NH1、H2为冲击前后摆锤高度mmAk=FL（cosβ-cosα）F摆锤所受重力NL摆长mmα冲击前摆锤的落角β冲击后摆锤的升角例题：已知冲击试验机的摆锤重量20kg，摆长1m，试

4、验起始扬角120度，冲击试样后的扬起角度30，求试样的冲击吸收功AK。（）解：Ak=FL（cosβ-cosα）=20kg×1m（cos30-cos120）=268（J）五、试验操作要点1、试验前应检查摆锤空打指针是否对零。2、试样尺寸检查，所用量具精度不底于0.02mm。3、试样应紧贴支座放置，并使摆锤刀刃打击背向缺口的一面。4、对每种条件下的材料试验应不少于3个试样。5、常温冲击试验温度一般为10~35℃，对于试验温度要求严格应在20±2℃.六、冲击吸收功AK的意义AK是冲断试样所消耗的总功，或试样断裂前所吸收的能量，其物理意义是很明确的。缺点在冲击过程中试

5、样弹性、塑性及断裂特性。6.1aK的取消aK则物理意义就不明确了。因为，冲断试样时所消耗的能量并非沿试样截面均匀分布，而是主要被缺口附近的体积吸收，缺口附近与缺口远处吸收的能量在数值上相差极大；此外，吸收能量的是体积而不是面积。七、对冲击试样的要求一冲击样坯的取样1、样坯加工余量2、型钢的取样3、条钢的取样4、钢板的取样5、钢管的取样八、冲击试样1试样长度：垂直于缺口方向最大尺寸2试样宽度：与缺口平行方向尺寸3试样高度：带缺口面与相对面距离（1）10mm×10mm×55mm（2）10mm×5mm×55mm（3）10mm×7.5mm×55mm4缺口形状及公差（缺

6、口的意义）5试样形状公差（标准图1）10mm×10mm×55mm试样图九、缺口试样的意义缺口产生的三个效应：1）应力集中和应变集中2）应力状态的改变3）约束引起的强化和脆化十、试样缺口的加工及检查1缺口加工方法定型砂轮磨制铣床加工拉床加工线切割加工2缺口的检查缺口深度根部曲率半径缺口角度十一、冲击试验结果处理1、冲击吸收功至少应保留两位有效数字，修约方法按GB8170执行。＞100J保留3位数如：120J10~＜100J保留2位数如：75J＜10J保留小数点后1位数如：7.5J2、当试样未被完全打断时，若是由于试验机打击能量不足，则应在AK值加“＞”符号，其他

7、情况则应注明“未折断”字样。3、试样断口有肉眼可见的裂纹或缺陷时，应在试验报告中注明。4、注明试样缺口形状，试样缺口深度，冲击吸收功。如：Aku2十二、冲击试样的断口分析一般来讲：冲击功高的试样，断口为韧性断口，断面呈暗灰色，无光泽。冲击功低的试样，断口为脆性断口，断面有光亮的晶粒状。所谓断面晶状率即是有光亮晶粒状的脆性断口面积与总断口面积之比，并乘以100%。12.1冲击试样的断口形貌冲击试样的断口三要素1、剪切唇区2、4纤维区3、放射区.十三、冲击试验温度控制装置1.高温控制装置a热敏元件b控制回路c主回路d加热炉高低温控制系统2.冷却介质:液体.气体.压

8、缩机制冷水+冰0~10℃乙醇+干冰0~