全国服务热线:400-829-0199

12年专业服务为您提供专业的实验室解决方案

首页实验室百科 3种金属材料夏比冲击试验方法标准分析及对比

3种金属材料夏比冲击试验方法标准分析及对比

2022年11月23日08:41 

冲击试验机

工程机械中的许多零部件是在快速加载即冲击 载荷条件下工作的,如汽车在凸凹不平的道路上行驶、飞机的起飞和降落等。韧性可分为静力韧性、冲击韧性和断裂韧性,其中冲击韧性的试验方法,按其服役工况有夏比冲击试验、艾氏冲击试验及冲击拉伸试验等。其中夏比冲击试验因其试样加工简便、试验时间短,试验数据对材料组织结构、冶金缺陷等敏感而成为评价金属材料冲击韧性应用广泛的一种传统力学性能试验,也是评定金属材料在冲击载荷下韧性的重要手段之一。

随着我国同欧美国家在工业、科技和贸易等方 面合作日益密切,很多场合都要按照欧美标准测试金属材料的力学性能,因此有必要将中国和欧洲及美国有关金属材料夏比冲击试验方法标准之间存在的差异和联系进行比对,以便试验人员及时掌握相应试验标准。

中国的钢产品冲击试验标准一般采用GB/T 229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》,该标准修改采用ISO 148-1:2006《金属材料夏比摆锤冲击试验第1部分:试验方法》。欧洲国家的钢产品冲击试验标准为EN ISO 148-1:2016《金属材料 夏比摆锤冲击试验第1部分:试验方法》。ISO 148-1:2016被欧洲标准化委员会(CEN)批准为EN ISO 148-1:2016,且没有任何修改,在欧洲CEN成员国中执行。

美国的钢产品冲击试验标准有ASTM A370— 18《钢制品力学性能试验的标准试验方法》中的20~30部分和ASTM E23—18《金属材料缺口试样标准冲击试验方法》两种试验方法,由于ASTM A370—18用于测试钢、不锈钢和相关合金产品的力学性能,并且冲击试验仅规定采用夏比V型缺口冲击试样,因此来自大连大重检测技术服务有限公司的宋秀文对GB/T 229—2007,EN ISO 148-1:2016及ASTM E23—18等3种标准进行了分析与对比。

1.试验原理

GB/T 229—2007,EN ISO 148-1:2016及 ASTM E23—18这3个冲击试验标准的试验原理均是将规定几何形状的缺口试样置于试验机两支座之间,缺口背向打击面放置,用摆锤一次打断试样,测定试样的吸收能量。

2.冲击试样要求

2.1试样尺寸要求

由表1可知,3个标准的试样总体分类基本相 同,标准试样均为10mm×10mm×55mm,在试样长度中间均有V型或U型缺口。3个标准中V型缺口小试样尺寸均开有10mm×7.5mm×55mm及10mm×5mm×55mm及10mm×2.5mm×55 mm这3种,另外ASTM A370—18中对V型缺口小试样尺寸规定还可采用10mm×6.7mm×55mm及10mm×3.3mm×55mm两种类型的试样。GB/T 229—2007和EN ISO 148-1:2016中U型缺口小试样尺寸有10mm ×7.5mm×55mm和10mm×5mm×55mm两种,而ASTM E23—18中U型缺口无小试样尺寸规定。3个标准中试样V型缺口角度均为45°,缺口根部半径均为0.25mm,缺口深度均为2mm;U型缺口根部半径均为1mm,缺口深度ASTM E23—18和EN ISO 148-1:2016均为5mm,但GB/T 229—2007还增加了深度为2mm的缺口试样,另外JB/T 6397—2006《大型碳素结构钢锻件技术条件》附录A还规定了一种U型缺口深度为3mm的冲击试样,在国标冲击试验中U型缺口深度为2 mm和3mm的这两种试样较为常用。3个标准对尺寸公差的具体要求详见表1,由表1可以看出ASTM E23—18对冲击试样尺寸公差的要求较GB/T 229—2007和EN ISO 148-1:2016的更为严格。由于冲击试样缺口尺寸的变化会严重影响试验结果,因此在试验中应特别注意V型缺口的检查,在使用投影仪检查ASTM E23—18冲击试样缺口时,必须使用符合ASTM E23—18标准的冲击试样样板。

表1 3个标准的冲击试样尺寸及允许偏差要求

网友热评