影响夏比冲击试验结果的主要因素.pdf

夏比冲击试验方法是检测冶金产品力学性 能的重要手段之一 ， 广泛用于评定金属材料在冲 击载荷下的韧脆特性由于是在动态力下进行试 验 ， 所以影响夏比冲击试验结果正确性和分散 生 的因素很多， 其中主要的影响因素有以下几种 材料本身 因素 材料本身的化学成分 、 金相组织 、 晶粒度 及是否出现裂纹 、 夹渣 、 偏析、 自点以及非金属 夹杂物超标等冶金缺陷或热 处理过程中产生 缺陷都对试样的冲击性能产生影响 ， 这正是冲 击试验得到广泛应用的原因所在， 从而也使冲 击试验结果的分散性较大因此， 试验人 员可 以通过对材料性能的了解 、 分析 ， 来判断试验 结 果的 准确性 试样的加工制备 因素 样坯的切取 在各种冶金产品不同方向和 位置上切取冲击样坯时 ， 会得到差异不同的试 验结果 ， 尤其对截面尺寸较大的条钢 、 型钢和 钢板不同的位置 ， Ak差别很大例如： 在圆 钢的中部、 直径 1 4处和表面取的试样 ， 冲击吸 收功差异比较明显； 沿钢板轧制方向取样( 纵 向试样) ， 垂直于轧制方向开缺口， A k值较高； 垂 直于钢板轧制方向取样( 横向试样 ) ， 顺着轧制 方向开缺口， Ak 值较低。

因此， 冲击样坯的切取 应按产品标准或 G B T 2 9 7 5的规定进行 试样的加工制备 根据缺口类型及深度可 分为 ： 深度 2 ram的 v型缺 口试样 、 深度 2 mm 的 u 型缺 口试样 和深度 5 m m 的 u型缺 口试 样 在冲击试样中， 缺 口的形状和尺寸对冲击 试验结果的影响十分明显 ， 缺口类型或缺 口深 度不同时， 由于应力状态不同而引起脆化倾向 有不同的差异，其 中缺 口曲率半径影响最大， 缺 口深度影响次之 ， 缺口角度影响较弱 v型缺 口试样的根部曲率半径很小 ， 因此 在缺口前端冲击 力会引起严重的应力和应变 集中，缺 口敏感性强； U型缺 口试样的根部曲 率半径较大， 应力状态对于塑性变形的约束较 v型缺 口小 ， 主要用于韧性较低的材料 试验装备 因素 试验机要定期进行检验 冲击试验机的质 量直接影响试验结果的准确性 ， 因此对试验机的 检查很重要金属夏比缺口冲击试验方法标准中 规定， 对试验机的要求按 G B T 3 8 0 8 规定执行 试验机 的精度 冲击试验机能量指示装置 的相对误差尤其是能量指示装置 的回零差对 冲击试验结果有直接影响。

摆锤与机架的配合 摆锤与机架的相对位 置的正确性及稳定性 ， 尤其是冲击刀刃与支座 跨距中心的重合性及摆锤刀 刃与试样纵 向轴 线的垂直度对于获得准确试验结果有很大的 影响当冲击刀刃偏离支座跨距中心时 ， 冲击 刀刃不能打击在冲击试样缺 口中心线上 ， 这将 会造成冲击吸收功偏高 砧座跨距与砧座圆角半径的影响 砧座跨 距的改变对试验结果有不同程度的影响 ， 从 日 本标准 T I S B 7 7 2 2中可以看出：冲击吸收功随 砧座跨距的增加而下降 ， 尤其对于脆性材料影 响较大 ，因此应定期检 查 ，并 确保在 4 0+ 0 2 mm 内； 对于圆角半径 ( 1 1 5 ) r n n l 的砧座 ， 在试验 中由于试样 表面与砧座圆角处的反复 磨损而逐渐变大 ， 因此应定期检查从 日本标 准 l I S B 7 7 2 2中可以看出 ：当砧座圆角半径越 大时 ， 冲击吸收功下降越明显 操作技术因素 试样的放置与对中 试验时试样应紧贴支 座和砧座放置 ， 这对试验结果的准确和稳定性 十分重要 当试样缺 口中心偏离 支座中心线 时 ，冲击力的位置与缺 口对称面会有一定距 离 ， 则最大冲击力没有作用在缺 口根部截面最 小处 ， 将会造成冲击吸收功偏高。

因此 ， 试验方 法标准中规定 ， 试样缺 口对称面应位于两支座 对称面上 ， 其偏差不应大于 o 5 mm 试验温度的控制 大多数材料 ， 冲击吸收 功随温度而变化 ， 因此 ， 温度控制的精度 、 保温 时间以及高、 低温冲击时试样从保温介质中移 出至打断的时间间隔都会对冲击试验 结果产 生影响 对于室温冲击试验的温度范围一般在 l O q C- 3 5 C，对室温 要求 比较严格应 控制在 2 02 C； 对于高 、 低温冲击试验 ， 操作 人员应 配合温度控制装置将试样温度控制在规定温 度的 2 q C，试样在离开介质装置至打断的时 间应在标准范围之 内， 否则 ， 应采用过冷或过 热试样的方法补偿温度损失 夏比冲击试验样坯 的切取必须满足产品 标准或 G B T 2 9 7 5 1 9 9 8标准的要求 ，试验方 法( 包括试样的制 备和一切试验的操作 ) 必须 满足 G B T 2 2 9 - 2 0 0 7 标准的要求 ， 工作冲击试 验机必须满足 G B T 3 8 0 8 2 0 0 2 标准的要求 ， 冲 击 标 准 试 样 及 标 准 冲 击 机 必 须 满 足 G B T1 8 6 5 8 2 0 0 2标准的要求。

只有试验方法的 标 准 化 ， 各 种 影 响 夏 比 冲 击 试 验 结 果 的 因 素 才 能 I 得 以 限 定 ， 试 验 结 果 才 能 得 以 准 确 性 、 可 比 生 f - ， J 一 I f j 辽阳市锅炉压力容器检验研究所 口自 静 陈 欣 影响夏比冲击试验结果的主要因素 。