材料的冲击试验实验报告.docx

材料的冲击试验实验内容及目的1、测定低碳钢、铸铁和中碳钢的冲击性能指标；冲击韧度 ak2、比较低碳钢与铸铁的冲击性能指标和破坏情况3、掌握冲击实验方法及冲击试验机的使用实验材料和设备低碳钢、中碳钢、铸铁、冲击试验机、游标卡尺试样的制备按照国家标准GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》，金属冲击试 验所采用的标准冲击试样为 并开有 或 深的 形缺口的冲击试样(图 1)以及 张 角 深的 形缺口冲击试样(图 2)如不能制成标准试样，则可采用宽度为 或 等 小尺寸试样，其它尺寸与相应缺口的标准试样相同，缺口应开在试样的窄面上 冲击试样的底部应光滑，试样的公差、表面粗糙度等加工技术要求参见国家标准 GB/T229—1994101010105555a)图1夏比U形冲击试样(a)深度为2mm ； (b)深度为5mm45图2夏比V形冲击试样实验原理实验室将试样放在试验机支座上，缺口位于冲击相背方向，并使缺口位于支 座中间，然后将具有一定重量的摆锤举至一定的高度叫，使其获得一定的位能 mgHl，释放摆锤冲断试样，摆锤的剩余能量为mgH2，则摆锤冲断试样失去的势 能为mgH]-mgH2如果忽略空气阻力等各种能量损失，则冲断试样所消耗的能量 （即试样的冲击吸收功）为:Ak=mg（H1-H2）。

Ak的具体数值可直接从冲击试验机的表盘上读出，其单位为J，将冲击吸收 功Ak除以试样缺口底部的横截面积SN（cm2），即可得到试样的冲击韧性值ak©轉止143E支摩（ a） （b）图 3 冲击实验的原理图（a）冲击试验机的结构图（b）冲击试样与支座的安放图实验过程1、 了解冲击试验机的操作规程和注意事项2、 测量试样的尺寸3、 按“取摆”按钮，摆锤抬起到最高处，并销住摆锤，同时将试样安放好4、 按“退销”按钮，安全销撤掉5、 按“冲击”按钮，摆锤下落冲击试样6、 记录冲断试样所需要的能量，取出被冲断的试样实验数据的记录与计算1） 数据记录与结果材料试样缺口处的横截 面面积A / mm2试样所吸收的能量Uk/J冲击韧度％/MJ - m-2低碳钢66.6131542.312中碳钢75.144580.772灰铸铁75.46060.079(2)计算过程思考题1、 为什么冲击试样要有切槽？ 答：试件中间的可刻槽处有应力集中，并处于不利的三向拉应力状态，呈脆 性断裂破坏目的是模拟工程中实际构件有截面变化、沟槽、螺纹、螺孔等承受 冲击的不利情况2、 比较低碳钢与灰铸铁的冲击破坏特点 答：低碳钢和铸铁在冲击荷载作用下表现的性能和破坏特征:1) 低碳钢的拉伸过程可以分为弹性变形、屈服、强化和缩颈断裂四个阶段； 而铸铁在断裂之前只发生弹性变形。

2) 低碳钢的拉伸断口可分为纤维区、放射区和剪切唇三部分组成，而铸铁 的拉伸断口为正断3) 低碳钢和铸铁相比较，试样尺寸相同，但低碳钢的冲击吸收功远远大于 铸铁。