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冲击试验方法

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冲击试验实验报告

浏览次数: | 2017-06-15 16:20

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冲击试验实验报告

  冲击试验机冲击实验的测试方法很多,依据实验温度可分为常温冲击、低温冲击和高温冲击;依据试样的受力状态可分为弯曲冲击、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击;依据采用的能量和冲击次数可分为大能量的一次冲击和小能量的多次冲击实验。

冲击试验

  参考标准如下

  GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击;

  GJB150.5-86;

  IEC 60068-2-27:2008基本环境试验规程第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击

  GJB150.18-86 冲击试验

  GB/T229-2007 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

  一、试验目的

  1. 了解摆锤冲击试验的基本方法。

  2. 通过系列冲击试验,测定低碳钢、工业纯铁和T8钢在不同温度下的冲击吸收功,

  拟合三种金属韧脆转变温度。

  二. 基本原理:

  韧性是材料承受载荷作用导致发生断裂的过程中吸收能量的特性。冲击吸收功的

  测量原理为冲击前以摆锤位能形式存在的能量中的一部分被试样在受冲击后发生断裂的过程中所吸收。摆锤的起始高度与它冲断试样后达到的最大高度之间的差值可以直接转换成试样在冲断过程中所消耗的能量,试样吸收的功称为冲击功(Ak)。

  采用系列冲击试验,即测定材料在不同温度下的冲击吸收功,可以确定其韧脆转变温度,即当温度下降时,由韧性转变成脆性行为的温度范围,在Ak-T曲线上表现为Ak值显著降低的温度。曲线冲击功明显变化的中间部分称为转化区,脆性区和塑性区各占50%时的温度称为韧脆转变温度(DBTT)。当断口上结晶或解理状脆性区达到50%时,相应的温度称为断口形貌转化温度(FATT)。

  脆性断裂:材料在低温断裂时会呈现脆性断裂,所谓脆性断裂即材料在极微小甚至没有塑性变形及其预警的情况下所发生的断裂,低倍放大镜下断口形貌往往是光亮的结晶状。

  解理断裂:当外加正应力达到一定数值后,以极速率沿特定晶面产生的穿晶断裂现象称为解理。解理断口的基本微观特征是台阶、河流、舌状花样等。

  全韧型断口:断口晶状区面积百分比定为0%; 全脆型断口:断口晶状区面积百分比定为100%;

  韧脆型断口:断口晶状区面积百分比需用工具显微镜进行测量,计算出断口解理部分面积,计算出断口晶状区面积百分比

  三.试验材料、试样、以及设备仪器

  2.1 按照相关国标标准GB/T229-1994 (金属夏比缺口冲击试验方法)要求完成试验测量

  工作。

  2.2 试验材料:低碳钢、工业纯铁和T8钢。试样外型尺寸:10mm*10mm*55mm,缺

  口部位为U型槽。 2.3 试验设备与仪器

  实验仪器:

  冲击试样机:JB-30B,冲击试验机的标准打击能量为300J(±10J),打击瞬间摆锤的

  冲击速度应为5.0~5.5m/s。冲击试验机一般在摆锤最大能量的10%~90%范围内使用;实验前应检查摆锤空打时被动指针的回零道,回零差不应超过最小分度值的四分之一。

  工具显微镜:目镜 10X,物镜2.5/0.08, 160/0.

  保温杜瓦瓶:对于高温或低温冲击试验,保温瓶应能将试验温度稳定在规定 值的±2℃之内。

  温度计:测高温用的玻璃温度计最小分度值应不大于1℃,测低温用数字显示式热电偶测温器。

  加热用电炉,烧杯,液氮,酒精,加持试样用镊子

  四. 实验步骤

  4.1 了解摆锤冲击试验装置,工作原理及冲击方式。

  4.2 将三种试样分别做标记,标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,然后放置于温度分别为-60℃、-40℃、

  -30℃、-20℃、0℃、室温、沸水的介质中保温。

  4.3 达到预定温度后,保温3分钟以上,然后准备进行冲击试验。

  4.4 试样的支座要符合规定距离,坚固不松动,摆锤的刀口处于支座跨度的中央,摆锤空

  载运动时指针应指在零位。

  4.5 冲击吸收功的试验测量。将试样快速准确的装卡到试验装置上,然后放下摆锤完成冲

  击试验。注意,当试验不在室温进行时,试样从高温或低温装置中移出至打断的时间不应大于5秒,如不能满足要求,应采取过热或过冷的方法补偿温度损失。调试温度,以达到试样规定的试验温度。

  4.6 记录冲击功,并且根据断后形貌,在显微镜下观察计算韧脆区域比例,填入班级统计

  栏中。

  五. 实验分析及结论

  6.1. 三种材料的韧脆转变特性比较

  本次试验中,T8,Q235,纯铁含碳量依次降低。由实验所得数据以及绘图拟合结果可知,含碳量比较低的纯铁在系列冲击试验冲击功有明显下降斜率,具有明显的韧脆转变温度,并且其韧脆转变温度很低在-20度左右;Q235也有韧脆转变现象,但其转变温度相较于纯铁高,转变温度区间比纯铁宽,突变不明显;随着含碳量的继续增加,合金的强度不断提高,韧脆转变现象越发不明显,T8钢已经显现出完全的脆性。 6.2. 冲击试验致脆因素

  本次试验中,从Q235和纯铁的转变曲线中可以看出,随温度的降低,其冲击功明显降低,并且断面脆性面积随之增大,可知,温度是影响其脆性的因素之一。

  另外,三种材料中,T8,Q235,纯铁依次降低,可知,T8钢表现出完全的脆性,Q235有不太明显的韧脆转变,而纯铁有明显的韧脆转变,所以可知,只有中低碳钢有明显的韧脆转变现象。所以得出结论,含碳量是影响致脆性的一个重要因素,随着含碳量增加,脆性越加明显。

  一、实验目的

  1、观察分析低碳钢材料在常温冲击下的破坏情况和断口形貌。 2、测定低碳钢材料的冲击韧度?k值。 3、了解冲击试验方法。 二、实验设备

  液晶全自动金属摆锤冲击试验机,游标卡尺。 三、实验材料

  本实验采用GB/T 229?1994标准规定的10mm?10mm?55mm U形缺口或V形缺口试件。 四、实验步骤及注意事项

  1、测量试件缺口处尺寸,测三次,取平均值,计算出横截面面积。 2、检查回零误差和能量损失:正式试验开始前在支座上不放试件的情况下“空打”一次:

  (1)取摆:按“取摆”键,摆锤逆时针转动; (2)退销:按“退销”键,保险销退销;

  (3)冲击:按“冲击”键,挂/脱摆机构动作,摆锤靠自重绕轴开始进行冲击;

  (4)放摆:按“放摆”键,保险销自动退销,当摆锤转至接近垂直位置时便自动停摆;

  (5)清零:按“清零”键,使摆锤角度值复位为零。注意:必须在摆锤处于垂直静止状态时方可执行此动作。

  第一次“空打”后显示屏上显示的空打冲击吸收功N1即为回零误差,此值经校正后应不大于此摆锤标称能量值的0.1%。

  继续“空打”五次,记下第六次空打冲击吸收功N6,则摆锤在摆动中由

  1

  于空气和摩擦阻力造成的能量损失为:e??N6?N1?,此值应不大于此摆

  10

  锤标称能量值的0.5%。

  3、正式试验:按“取摆”键,摆锤逆时针转动上扬,触动限位开关后由挂摆机构挂住,保险销弹出,此时可在支座上放置试件(注意试件缺口对中并位于受拉边)。然后顺序执行以上 (转 载于:wWw.xIeLw.com 写 论文 网:工程材料实验报告,金属的冲击试验报告)“取摆”、“退销”、“冲击”、“放摆”动作。显示屏上将显示该试件的冲击吸收功和相应的冲击韧度。

  4、摆锤抬起后,严禁在摆锤摆动范围内站立、行走和放置障碍物。


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