夏比沖擊試驗(yàn)

1、沖擊試驗(yàn)一、金屬夏比沖擊試驗(yàn)金屬材料在使用過(guò)程中除要求有足夠的強(qiáng)度和塑性外，還要求有足夠的韌性。所謂韌性，就是材料在彈性變形、塑性變形和斷裂過(guò)程中吸收能量的能力。韌性好的材料在服役條件下不至于突然發(fā)生脆性斷裂，從而使安全得到保證。韌性可分為靜力韌性、沖擊韌性和斷裂韌性，其中評(píng)價(jià)沖擊韌性（即在沖擊載荷下材料塑性變形和斷裂過(guò)程中吸收能量的能力）的實(shí)驗(yàn)方法，按其服役工況有簡(jiǎn)直梁下的沖擊彎曲試驗(yàn)（更比沖擊試驗(yàn)）、懸臂梁下的沖擊彎曲試驗(yàn)（艾爾沖擊試驗(yàn)）以及沖擊拉伸試驗(yàn)。夏比沖擊試驗(yàn)是由法國(guó)工程師夏比（Charpy）建立起來(lái)的，雖然試驗(yàn)中測(cè)定的沖擊吸收功Ak值缺乏明確的物理意義，不能作為表征金屬制作實(shí)際抵

2、抗沖擊載荷能力的韌性判據(jù)，但因其試樣加工簡(jiǎn)便、試驗(yàn)時(shí)間短，試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)材料組織結(jié)構(gòu)、冶金缺陷等敏感而成為評(píng)價(jià)金屬材料沖擊韌性應(yīng)用最廣泛的一種傳統(tǒng)力學(xué)性能試驗(yàn)。更比沖擊試驗(yàn)的主要用途如下：（1）評(píng)價(jià)材料對(duì)大能量一次沖擊載荷下破壞的缺口敏感性。零部件截面的急劇變化從廣義上都可視作缺口，缺口造成應(yīng)力應(yīng)變集中，使材料的應(yīng)力狀態(tài)變硬，承受沖擊能量的能力變差。由于不同材料對(duì)缺口的敏感程度不同，用拉伸試驗(yàn)中測(cè)定的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)往往不能評(píng)定材料對(duì)缺口是否敏感，因此，設(shè)計(jì)選材或研制新材料時(shí)，往往提出沖擊韌性指標(biāo)。（2）檢查和控制材料的冶金質(zhì)量和熱加工質(zhì)量。通過(guò)測(cè)量沖擊吸收功和對(duì)沖擊試樣進(jìn)行斷口分析，可揭示材料的夾

3、渣、偏析、白點(diǎn)、裂紋以及非金屬夾雜物超標(biāo)等冶金缺陷；檢查過(guò)熱、過(guò)燒、回火脆性等鍛造、焊接、熱處理等熱加工缺陷。（3）評(píng)定材料在高、低溫條件下的韌脆轉(zhuǎn)變特性。用系列沖擊試驗(yàn)可測(cè)定材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度，供選材時(shí)參考，使材料不在冷脆狀態(tài)下工作，保證安全。而高溫沖擊試驗(yàn)是用來(lái)評(píng)定材料在某些溫度范圍如藍(lán)脆、重結(jié)晶等條件下的韌性特性。按試驗(yàn)溫度可分為高溫、低溫和常溫沖擊試驗(yàn)，按試樣的缺口類型可分為V型和U型兩種沖擊試驗(yàn)?，F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T229-1994金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法將以上所涉及的試驗(yàn)方法統(tǒng)一合并在意個(gè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，更加便于執(zhí)行。二、沖擊試驗(yàn)原理更比沖擊試驗(yàn)是將具有規(guī)定形狀、尺寸和缺口類型的試樣，放在

4、沖擊試驗(yàn)機(jī)的試樣支座上，使之處于簡(jiǎn)支梁狀態(tài)。然后用規(guī)定高度的擺錘對(duì)試樣進(jìn)行一次性打擊，實(shí)質(zhì)上就是通過(guò)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，測(cè)量試樣在這種沖擊下折斷時(shí)所吸收的功。試樣的沖擊吸收功在試驗(yàn)中用擺錘沖擊前后的位能差測(cè)定：Ak=A-A1三、夏比沖擊試樣與試驗(yàn)設(shè)備一）、沖擊試樣標(biāo)準(zhǔn)的更比缺口沖擊試樣根據(jù)其缺口的類型分為V型缺口試樣、缺口深度分別為2mm和5mm的U型缺口試樣。選擇試樣類型的原則應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)材料的產(chǎn)品技術(shù)條件、材料的服役狀態(tài)和力學(xué)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(dāng)試驗(yàn)材料的厚度在10mm以下而無(wú)法制備標(biāo)準(zhǔn)試樣時(shí)，可采用寬度7.5mm或5mm等小尺寸試樣。小尺寸試樣的其他尺寸

5、及公差與相應(yīng)缺口的標(biāo)準(zhǔn)試樣相同。缺口應(yīng)開(kāi)在試樣的窄面上。由于沖擊試樣的缺口深度、缺口根部曲率半徑及缺口角度決定著缺口附近的應(yīng)力集中程度，從而影響該試樣的沖擊吸收功，試驗(yàn)前應(yīng)檢查這幾個(gè)尺寸參數(shù)。此外，缺口底部表面質(zhì)量也很重要，缺口底部應(yīng)光滑，不應(yīng)出現(xiàn)與缺口軸線平行的加工痕跡和劃痕，對(duì)于重要的試驗(yàn)或仲裁試驗(yàn)，缺口底部表面粗糙度參數(shù)Ra應(yīng)不大于1.6nm。為避免混淆，試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)試樣進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)記，但標(biāo)記的位置應(yīng)不影響試樣的支承和定位，并且應(yīng)盡量遠(yuǎn)離缺口。焊接接頭沖擊試樣的形狀和尺寸與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試樣相同，但其缺口軸線應(yīng)當(dāng)垂直焊縫表面。試樣的缺口按試驗(yàn)要求可分別開(kāi)在焊縫、熔合線或熱影響區(qū)，其中開(kāi)在熱影響

6、區(qū)的缺口軸線與熔合線的距離按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。二）沖擊試驗(yàn)機(jī)擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)主要由機(jī)架、擺錘、試樣支座、指示裝置及擺錘釋放、制動(dòng)和提升機(jī)構(gòu)等組成。目前國(guó)產(chǎn)的擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)型號(hào)很多，如：JB-30A、JB-30B、JBG-30、JBD-30、JBD-30A等，各種試驗(yàn)機(jī)的基本參數(shù)是相同的，結(jié)構(gòu)形式及操作方法也基本一致，例如最大打擊能量分別為300J（±10J）和150J（±10J）兩檔，打擊瞬間擺錘的沖擊速度在5.05.5m/s之間，這些均符合GB/T229-1994標(biāo)準(zhǔn)的要求，它們的主要區(qū)別在送樣方式（手動(dòng)或自動(dòng)）和指示裝置（表盤或數(shù)顯）上。為避免其剛度下降而影響試驗(yàn)結(jié)果

7、，沖擊試驗(yàn)機(jī)應(yīng)穩(wěn)定牢固地安裝在厚度大于150mm的混凝土地基或質(zhì)量大于擺錘40倍的基礎(chǔ)上。對(duì)于新出廠的擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)按照GB3808擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行驗(yàn)收檢查，對(duì)于日常使用的試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)定期按JJG145擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程進(jìn)行檢定。三）、溫度控制系統(tǒng)高溫沖擊試驗(yàn)中，溫度控制裝置一般由加熱爐、溫度控制儀器及熱敏元件3部分組成。對(duì)于低溫沖擊試驗(yàn)，常用的有3中制冷和控溫裝置（方法）：使用液體冷卻試樣，通過(guò)低溫液體使試樣達(dá)到規(guī)定的低溫；常用的低溫沖擊試驗(yàn)用冷卻介質(zhì)試驗(yàn)溫度/C冷卻介質(zhì)- 100水+冰0-70乙醇+干冰- 70-105無(wú)水乙醇+液氮- 105-140無(wú)水乙醇+異戊烷- 105

8、-192液氮使用噴射冷源的氣體冷卻法，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻氣體的噴量來(lái)控制試樣的低溫溫度；采用壓縮機(jī)制冷的低溫槽來(lái)控溫。以上所采用的溫度控制裝置應(yīng)能保證能將試驗(yàn)溫度穩(wěn)定在規(guī)定值的土2c之問(wèn)。同時(shí)，當(dāng)使用液體介質(zhì)加熱或冷卻試樣時(shí)，恒溫槽應(yīng)有足夠容量和介質(zhì)，并應(yīng)對(duì)介質(zhì)進(jìn)行攪拌，以避免介質(zhì)溫度的不均勻性。四）、溫度測(cè)量系統(tǒng)高溫沖擊試驗(yàn)時(shí)，一般采用熱電偶進(jìn)行測(cè)溫，根據(jù)試驗(yàn)溫度，選擇不同的熱電偶。對(duì)于很高溫度的試驗(yàn)，可選用R級(jí)柏銘-柏?zé)犭娕紲y(cè)量溫度，其示值允許誤差在0600C時(shí)為±1.5C,6001600c時(shí)為±0.25%;對(duì)于一般高溫沖擊試驗(yàn)，可選用R級(jí)鍥銘-鍥硅熱電偶，其示值允許誤差在4

9、00c以下為±3C,400c以上為±0.75%;對(duì)于300c以下的溫度，可選用R級(jí)銅-康銅熱電偶，其允許誤差約為±1%;對(duì)于低溫沖擊試驗(yàn)，一般選用最小分度值不大于1C玻璃溫度計(jì)測(cè)溫。當(dāng)使用熱電偶測(cè)溫時(shí)，其參考端溫度應(yīng)保持恒定，偏差應(yīng)不超過(guò)±0.5C,同時(shí)測(cè)溫儀器（數(shù)字指示裝置或電位差計(jì)）的誤差應(yīng)不超過(guò)±0.1%.四、常溫沖擊試驗(yàn)一、試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作（一）注意試驗(yàn)溫度進(jìn)行沖擊試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室溫度一般應(yīng)在1035C（即通常所稱的室溫）范圍內(nèi),對(duì)于要求嚴(yán)格的試驗(yàn)，如韌性對(duì)溫度變化很敏感的材料進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)應(yīng)在20C±2c進(jìn)行。（二）檢查試樣

10、尺寸用最小分度值不大于0.02mm的量具測(cè)量試樣的寬度、厚度、缺口處厚度；用光學(xué)投影儀檢查缺口尺寸，看其是否符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。（三）選擇沖擊試驗(yàn)機(jī)根據(jù)所試驗(yàn)材料牌號(hào)和熱處理工藝，估計(jì)試樣沖擊吸收功的大小，選擇合適的沖擊試驗(yàn)機(jī)，使試樣折斷的沖擊吸收功在所用試驗(yàn)機(jī)擺錘最大能量的10%90%范圍內(nèi)。（四）進(jìn)行空打試驗(yàn)將擺錘揚(yáng)起至預(yù)揚(yáng)角位置，把從動(dòng)指針撥到最大沖擊能量位置（如果使用的是數(shù)字顯示裝置，則應(yīng)清零），釋放擺錘，讀取零點(diǎn)附近的被動(dòng)指針的示值（即會(huì)零差），會(huì)零差不應(yīng)超過(guò)最小分度值的1/4（以最大量程300J為例，最小分度值為2J,1/4分度值為0.5J,其回零差應(yīng)不超過(guò)0.5J）。二、試驗(yàn)操作要點(diǎn)

11、（一）將試樣緊貼支座放置，并使試樣缺口的背面朝向擺錘刀刃。試樣缺口用專用的對(duì)中夾鉗或定位規(guī)收中，使缺口對(duì)稱面位于兩支座對(duì)稱面上，其偏差不應(yīng)大于0.5mm。（二）操作過(guò)程將擺錘揚(yáng)起至預(yù)揚(yáng)角位置并鎖住，把從動(dòng)指針撥到最大沖擊能量位置（如果使用的是數(shù)字顯示裝置，則清零），放好試樣，確認(rèn)擺錘擺動(dòng)危險(xiǎn)區(qū)無(wú)人后，釋放擺錘使其下落打斷試樣，并任其向前繼續(xù)擺動(dòng)，直到達(dá)到最高點(diǎn)并向回?cái)[動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，使用制動(dòng)閘將擺錘剎住，使其停止在垂直穩(wěn)定位置，讀取被動(dòng)指針在示值度盤上所指的數(shù)值（數(shù)字顯示裝置的顯示值），此值即為沖擊吸收功。（三）試樣數(shù)量由于沖擊試驗(yàn)結(jié)果比較離散，一般對(duì)每一種材料試驗(yàn)的試樣數(shù)量不少于3個(gè)。三、沖擊

12、試驗(yàn)結(jié)果處理及試驗(yàn)報(bào)告沖擊吸收功應(yīng)至少保留2位有效數(shù)字，即沖擊吸收功在100J及以上時(shí)，應(yīng)是3位數(shù)字，如120J;沖擊吸收功在10<100J時(shí)，應(yīng)為2位數(shù)字，如75J;沖擊吸收功在10J以下時(shí)，應(yīng)保留小數(shù)點(diǎn)后1位數(shù)字，一般修約到0.5J,如7.5J,修約方法按GB8170執(zhí)行。這樣報(bào)告的試驗(yàn)結(jié)果基本上能與試驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)的不確定度相適應(yīng)，如果過(guò)多保留有效位數(shù)則夸大了試驗(yàn)的測(cè)量精確度，有效位數(shù)不夠則增大了誤差。（二）沖擊吸收功的表示方法為了表示不同類型沖擊試樣的試驗(yàn)結(jié)果，3種類型試樣的沖擊吸收功用如下符號(hào)表示，以示區(qū)別：V型缺口試樣的沖擊吸收功，表示為Akv;深度2mmU型缺口試樣的沖擊吸收功

13、表示為Aku2;深度5mmU型缺口試樣的沖擊吸收功表示為Aku5。除以上3種非標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣，當(dāng)報(bào)告沖擊吸收功時(shí)，應(yīng)將試樣的缺口形狀、尺寸在報(bào)告中詳細(xì)竹注明。（三）試驗(yàn)中幾種情況的處理（1）由于試驗(yàn)機(jī)打擊能量不足使試樣未完全折斷時(shí)，應(yīng)在試驗(yàn)數(shù)據(jù)之前加大于符號(hào)“>"，其他情況則應(yīng)注明“未折斷”、（2）試驗(yàn)后試樣斷口有肉眼可見(jiàn)裂紋或缺陷時(shí)，應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。（3）試驗(yàn)中如出現(xiàn)誤操作，或試樣打斷時(shí)有卡錘現(xiàn)象時(shí)，此時(shí)得到的結(jié)果已不準(zhǔn)確，因此試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)重新補(bǔ)做試驗(yàn)(四)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比由于沖擊試樣尺寸及缺口形狀對(duì)沖擊吸收功影響非常大，所以不同類型和尺寸試樣的試驗(yàn)結(jié)果不能直接對(duì)比，也不能

14、換算(五)試驗(yàn)報(bào)告沖擊試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括如下內(nèi)容：(1)所采用的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)號(hào)；(2)試驗(yàn)材料種類及標(biāo)志(3)試樣尺寸及類型(4)試驗(yàn)溫度(5)試驗(yàn)機(jī)打擊能量(6)沖擊吸收功(7)韌脆轉(zhuǎn)變溫度(必要時(shí))(8)試驗(yàn)日期五、影響沖擊性能測(cè)定的主要因素由于金屬材料的沖擊性能和韌脆轉(zhuǎn)變溫度對(duì)材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、宏觀缺陷及試驗(yàn)條件都很敏感，因此，影響沖擊試驗(yàn)結(jié)果的因素很多，其中主要的影響因素有以下幾種。一、與材料有關(guān)的因素樣品本身的化學(xué)成分、金相組織、晶粒度及是否含有夾渣、偏析、白點(diǎn)、裂紋以及非金屬夾雜物超標(biāo)等冶金缺陷或過(guò)熱、過(guò)燒、回火脆性等熱加工缺陷都對(duì)試樣的沖擊性能產(chǎn)生影響，這正是沖擊試驗(yàn)得到廣泛使用的原

15、因所在，從而也使沖擊試驗(yàn)結(jié)果的離散性較大。試驗(yàn)人員可以通過(guò)對(duì)這些材料性能的了解，分析和解釋試驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。二、與樣品取樣和制備有關(guān)的因素(一)樣品的取樣方向工程上使用的金屬材料，大多是軋制而成的，由于軋制時(shí)產(chǎn)生纖維組織對(duì)沖擊值有較大影響，因此，沿軋制方向取樣，垂直于軋制方向開(kāi)缺口，沖擊值較高；垂直于軋制方向取樣，順著軋制方向開(kāi)缺口，沖擊值較低。因此，沖擊樣品的取樣方向應(yīng)按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)協(xié)議的要求進(jìn)行。（二）缺口的加工質(zhì)量沖擊試樣的缺口深度、缺口根部曲率半徑及缺口角度決定著缺口附近的應(yīng)力集中程度，從而影響該試樣的缺口沖擊性能。深度/mm0.25±0.0250.130.

16、38高能量試樣/J103±5.298.0108.5中能量試樣/J60.3±3.056.564.3低能量試樣/J16.9±1.414.621.4缺口深度對(duì)沖擊性能的影響缺口深度/mm高能量試樣/J中能量試樣/J低能量試樣/J2.0±0.025103±5.260.33.016.9±1.42.1397.956.015.52.04101.857.216.81.97104.161.417.21.88107.962.417.4缺口根部半徑對(duì)沖擊性能的影響沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣缺口的尺寸及位形公差做了嚴(yán)格的規(guī)定，在加工中必須注意保證這幾個(gè)尺寸參數(shù)。止匕

17、外，缺口根部的表面質(zhì)量對(duì)沖擊試驗(yàn)結(jié)果也有一定的影響，缺口根部表面的加工硬化、尖銳的加工痕跡特別是與缺口軸線平行的加工痕跡和劃痕會(huì)明顯使試樣的沖擊性能下降。（三）試樣的尺寸增加試樣的寬度或厚度會(huì)使金屬在沖擊中塑性變形體積的增加，從而導(dǎo)致試驗(yàn)沖擊吸收功的增加。但是，尺寸的任何增大，特別是寬度的增加，會(huì)使約束程度增加，導(dǎo)致脆性斷裂，降低沖擊吸收功。1、 與試驗(yàn)機(jī)有關(guān)的因素（1） 試驗(yàn)機(jī)的精度沖擊試驗(yàn)機(jī)能量指示裝置的相對(duì)誤差尤其是能量指示裝置的回零差對(duì)沖擊試驗(yàn)結(jié)果有直接影響。（2） 擺錘與機(jī)架的配合擺錘與機(jī)架的相對(duì)位置的正確性及穩(wěn)定性，尤其是沖擊刀刃與支座跨距中心的重合性及擺錘刀刃與試樣縱向軸線的垂直

18、度對(duì)于獲得準(zhǔn)確試驗(yàn)結(jié)果有很大的影響。當(dāng)沖擊刀刃偏離支座跨距中心時(shí)，沖擊刀刃不能打擊在沖擊試樣缺口中心線上，這將使吸收功增加。2、 與試驗(yàn)過(guò)程有關(guān)的因素（1） 試驗(yàn)溫度對(duì)于大多數(shù)材料，沖擊吸收功隨溫度而變化，因此，溫度控制的精度、保溫時(shí)間以及高溫、低溫沖擊試驗(yàn)時(shí)試樣從保溫介質(zhì)中移出至打斷的時(shí)間問(wèn)隔都可能影響試驗(yàn)結(jié)果。（2） 沖擊試樣的定位試樣安放的位置，如果使試樣缺口軸線偏離支座跨距中心，則最大沖擊力沒(méi)有作用在缺口根部截面最小處，將會(huì)造成沖擊吸收功偏高。一般來(lái)說(shuō)，只有當(dāng)試樣缺口軸線與支座跨距中心偏離超過(guò)0.5mm時(shí)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果才有明顯影響。六、夏比沖擊試驗(yàn)步驟1制樣。沖擊樣坯的切取應(yīng)按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或

19、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(guò)熱而影響金屬的沖擊性能，標(biāo)準(zhǔn)更比沖擊試樣尺寸長(zhǎng)55±0.6,橫截面積10±0.05X10±01。2 .試機(jī)。首先接通電源開(kāi)關(guān)，指示燈影亮，然后把手動(dòng)控制盒上的開(kāi)關(guān)撥至“開(kāi)”處,按“取擺”按鈕，擺錘應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，上升至定位位置后電機(jī)會(huì)停轉(zhuǎn)，需要沖擊時(shí)，現(xiàn)按“退銷”，再按“沖擊”，擺錘開(kāi)始運(yùn)動(dòng)“沖擊自動(dòng)揚(yáng)擺掛擺”。3 .檢查空擊指針回零和能量損失。在擺錘處于掛擺狀態(tài)時(shí)，把指針撥至最大能力值，在不放試樣的情況下按“沖擊”，看指針能否轉(zhuǎn)至零刻線處，回零差不應(yīng)超過(guò)最小分度值的四分之一。檢查能力損失，不放試樣的情況下作沖

20、擊試驗(yàn)，當(dāng)?shù)谝淮螖[錘擺到最高時(shí)，用手迅速將指針撥回到標(biāo)度盤的最左邊位置，待擺錘第二次將指針推到標(biāo)度盤的右邊后，即可記下指針指示的數(shù)值，兩次之差除以2,即為擺動(dòng)過(guò)程中消耗于摩擦阻力的能量。對(duì)于300J的擺錘，能量損失不應(yīng)大于1.5J,150J擺錘，能量損失不應(yīng)大于0.75J。4 .放置試樣。缺口背面對(duì)向擺錘刀刃，缺口與擺錘刀刃直線放置。5 .試驗(yàn)。按照“取擺-退銷-沖擊-自動(dòng)掛擺”進(jìn)行試驗(yàn)，重復(fù)3次，讀數(shù)并做好記錄，沖擊試驗(yàn)完后可直接從標(biāo)度盤上讀出消耗于沖擊試樣的功的數(shù)值，不必另行計(jì)算。6 .關(guān)機(jī)。試驗(yàn)完后長(zhǎng)按“放擺”，擺錘緩慢回落至鉛垂?fàn)顟B(tài)后松開(kāi)，然后將手動(dòng)控制桿撥至“關(guān)”處，最后斷開(kāi)機(jī)身上的

21、電源空氣開(kāi)關(guān)。七、其他試樣開(kāi)缺口的目的是為了使試樣在承受沖擊時(shí)在缺口附近造成應(yīng)力集中，使塑性變形局限在缺口附近不大的體積范圍內(nèi)，并保證試樣一次就被沖斷且使斷裂就發(fā)生在缺口處。民K值對(duì)缺口的形狀和尺寸十分敏感，缺口愈深、愈尖銳，民K值愈低，材料的脆化傾向愈嚴(yán)重。因此，同種材料用不同缺口試樣測(cè)定的aK值。對(duì)于不同尺寸和缺口的試樣，所得結(jié)果不能互相換算和比較。沖擊韌性指材料在受到外加沖擊負(fù)荷的作用下，斷裂時(shí)消耗的功除以試樣缺口斷面面積而得到的商值，即在規(guī)定溫度下，試樣抵抗沖擊載荷時(shí)所吸收的能量。單位為焦耳。沖擊韌性的高低，取決于材料有無(wú)迅速塑性變形的能力。沖擊韌性高的材料，一般都有較高的塑性。但塑性

22、指標(biāo)高的材料不一定都有高的沖擊韌性。這是因?yàn)樵陟o負(fù)荷下，能夠緩慢塑性變形的材料在沖擊負(fù)荷下不一定能迅速發(fā)生塑性變形。沖擊韌性是強(qiáng)度與塑性的綜合指標(biāo)，是強(qiáng)度和塑性兩者的函數(shù)，但塑性對(duì)韌性的影響更大些。'沖擊試樣中的缺口形式主要有兩種，即更比V形缺口和更比U形缺口試樣,所測(cè)得的沖擊吸收功分別用Akv和Aku表示。沖擊試樣的取樣方式也有兩種，即橫向取樣和縱向取樣（與鋼板軋制方向垂直為橫向，平行為縱向）。沖擊試樣的規(guī)格尺寸有三種，即標(biāo)準(zhǔn)試樣為55X10X10,小試樣為55X10X7.5或55X10X5,沖擊試樣的規(guī)格尺寸主要根據(jù)材料厚度可能制得的最大尺寸規(guī)格確定目前我國(guó)國(guó)內(nèi)用于容器設(shè)計(jì)制造的法

23、規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定以更比V形缺口、橫向取樣方式為主。沖擊試樣的缺口形式對(duì)沖擊韌性影響非常大，豆比V形缺口比更比U形缺口更為尖銳，更能反應(yīng)材料的缺口和內(nèi)部缺陷對(duì)動(dòng)態(tài)載荷的敏感性。對(duì)于U形試樣，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，具沖擊功大部分消耗于裂紋的形成，而對(duì)V形缺口試樣，其沖擊功大部分消耗于裂紋的擴(kuò)展。U形缺口測(cè)得的沖擊韌性與V形缺口測(cè)得的沖擊韌性之間不存在對(duì)應(yīng)的換算關(guān)系。沖擊試樣的取樣方向規(guī)定為“橫向取樣”，主要考慮在鋼錠澆注時(shí)，會(huì)形成偏析及含有雜質(zhì)，在軋制鋼板的過(guò)程中，這些不均勻部分和雜質(zhì)會(huì)順著金屬延伸方向形成纖維狀組織，從而使鋼板平行于軋制方向的力學(xué)性能高于垂直方向的力學(xué)性能。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的沖擊試樣取樣方向與美國(guó)ASME的規(guī)定是不一致的，美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的沖擊試樣取樣方向?yàn)椤翱v向取樣”，故對(duì)在國(guó)內(nèi)使用的國(guó)外進(jìn)口材料用于國(guó)內(nèi)的容器制造時(shí)，應(yīng)注意沖擊試樣的取樣方向應(yīng)規(guī)定為“橫向取樣"。"八、試題1 .aK值對(duì)缺口的形