金屬材料在使用過程中，除了需要具備足夠的強度和塑性外，還必須具備足夠的韌性。韌性是指材料在彈性變形、塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力，是衡量金屬材料綜合性能的重要指標之一。

為了準確評價金屬材料的韌性，GB/T 229-2020《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》成為了一種常用且重要的測試方法。

本文科準測控小編將對該標準的原理、試樣要求、檢測步驟及所需儀器進行簡要介紹，以幫助讀者更好地理解和應(yīng)用這一試驗方法。

一、試驗原理

夏比沖擊試驗是用以測定金屬材料抗缺口敏感性(韌性)的試驗。將規(guī)定幾何形狀的缺口試樣置于試驗機兩支座之間，缺口背向打擊面放置，用擺錘一次打斷試樣，測定試樣的吸收能量。

二、測試相關(guān)標準

參考標準GB/T 229-2020《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》進行試驗

三、檢測儀器

1、沖擊試樣缺口液壓拉床

沖擊試樣缺口液壓拉床用于精確加工金屬試樣的缺口，使其符合標準尺寸和形狀，然后將這些試樣放入擺錘式?jīng)_擊試驗機進行沖擊測試，從而評估材料的韌性和抗缺口敏感性。

2、微機控制擺錘式?jīng)_擊試驗機

四、測試流程

步驟一、制樣

1、標準尺寸沖擊試樣

使用沖擊試樣缺口液壓拉床，將標準尺寸(55×10×10)mm的試樣固定在工作臺上，根據(jù)需要選擇V型或U型刀具，調(diào)整切割深度和角度，啟動設(shè)備進行切割，確保缺口符合標準。

尺寸為(55×10×10)mm，中間有V型或U型缺口。

V型缺口應(yīng)有45°夾角，深度為2mm，底部曲率半徑為0.25mm。

U型缺口深度一般為2mm或5mm，底部曲率半徑為1mm。

2、試樣類型和小尺寸試樣

選擇試樣類型應(yīng)根據(jù)試驗材料的產(chǎn)品技術(shù)條件、材料的服役狀態(tài)和力學特性。

一般情況下，尖銳缺口和深缺口試樣適用于韌性較好的材料。

當試驗材料厚度<10mm時，可選擇寬度為7.5mm、5mm或2.5mm的小尺寸試樣，其他尺寸與標準試樣相同，缺口開在試樣的窄面上。

3、沖擊樣坯的切取

應(yīng)按產(chǎn)品標準或GB2975的規(guī)定執(zhí)行，試樣的制備應(yīng)避免由于加工硬化或過熱而影響金屬的沖擊性能。

4、檢查空擊指針回零和能量損失

在擺錘處于掛擺狀態(tài)時，將指針撥至最大能力值，不放試樣的情況下按“沖擊"，查看指針能否轉(zhuǎn)至零刻線處，回零差不應(yīng)超過最小分度值的四分之一。

檢查能量損失時，不放試樣的情況下作沖擊試驗。當擺錘第一次擺到最高點時，用手迅速將指針撥回標度盤的最左邊位置，待擺錘第二次將指針推到標度盤的右邊后，記下指針指示的數(shù)值，兩次之差除以2，即為擺動過程中消耗于摩擦阻力的能量。對于300J的擺錘，能量損失不應(yīng)大于1.5J；對于150J的擺錘，能量損失不應(yīng)大于0.75J。

5、放置試樣

將試樣缺口背面對向擺錘刀刃，放到擺錘沖擊試驗機下方。

調(diào)整試樣位置，使其正中放置在支座上。

6、開始試驗

確保一切準備就緒后，按照“取擺－退銷－沖擊－自動掛擺"的步驟進行試驗。

重復3次，記錄讀數(shù)。

沖擊試驗完畢后，可直接從標度盤上讀取消耗于沖擊試樣的功的數(shù)值，無需另行計算。

步驟二、試驗操作要點

1、實驗前

試驗溫度應(yīng)在10~35℃（通常所稱的室溫）范圍內(nèi)，對于韌性對溫度變化敏感的材料，應(yīng)在20℃±2℃進行。

用最小分度值不大于0.02mm的量具測量試樣的寬度、厚度和缺口處厚度；用光學投影儀檢查缺口尺寸是否符合標準要求。

進行空打試驗，釋放擺錘并讀取零點附近的被動指針示值，會零差不應(yīng)超過最小分度值的1/4。

2、操作過程中

試樣應(yīng)緊貼支座放置，使試樣缺口背面朝向擺錘刀刃。

用專用的對中夾鉗或定位規(guī)確保缺口對稱面位于兩支座對稱面上，偏差不應(yīng)大于0.5mm。

將擺錘揚起至預(yù)揚角位置并鎖住，把從動指針撥到最大沖擊能量位置，放好試樣，確認擺錘擺動危險區(qū)無人后，釋放擺錘使其下落打斷試樣。

讀取被動指針在示值度盤上的數(shù)值，或數(shù)字顯示裝置的顯示值，即為沖擊吸收功。

每種材料的試樣數(shù)量不少于3個，以確保結(jié)果的可靠性。

步驟三、試驗中常遇情況的處理

由于試驗機打擊能量不足使試樣未wan全折斷時，試驗報告中應(yīng)在試驗數(shù)據(jù)之前加大于符號“＞"，其他情況則應(yīng)注明“未折斷"

試驗后試樣斷口有肉眼可見裂紋或缺陷時，應(yīng)在試驗報告中注明。

試驗中如出現(xiàn)誤操作，或試樣打斷時有卡錘現(xiàn)象時，此時得到的結(jié)果已不準確，因此試驗結(jié)果無效，應(yīng)重新補做試驗。

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