1樓:鉑鑑品牌試驗機
衝擊試驗時擺來錘消耗在試樣單自位截面上的衝擊功稱為衝擊韌性(也稱為衝擊值),用αk表示。即:ak=ak/f,其單位為kj/m2或j/cm2。
衝擊試驗機在進行缺口衝擊試驗時,擺錘衝擊消耗在試樣上的能量,稱為衝擊功,用ak表示,單位為焦耳(j)。當為v形缺口時,即為akv,當為u形缺口時,即為aku。
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鋼材的衝擊功akv是什麼意思 5
2樓:
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鋼材在進行缺口衝擊試驗時,擺錘衝擊消耗在試樣上的能量,稱為衝擊功,用ak表示,單位為焦耳(j)。當為v形缺口時,即為akv,當為u形缺口時,即為aku。
衝擊試驗時擺錘消耗在試樣單位截面上的衝擊功稱為衝擊韌性(也稱為衝擊值),用αk表示。即:ak=ak/f,其單位為kj/m2或j/cm2。
由於衝擊功僅為試樣缺口附近參加變形的體積所吸收,而此體積又無法測定,且在同一斷面上每一部分的變形也不一致,因此用單位截面積上的衝擊功αk來判斷韌性的方法國內外已逐漸被淘汰。
工程上常用一次擺錘衝擊彎曲試驗來測定材料抵抗衝擊載荷的能力,即測定衝擊載荷試樣被折斷而消耗的衝擊功ak,單位為焦耳(j)。
而用試樣缺口處的截面積f去除ak,可得到材料的衝擊韌度(衝擊值)指標,即ak=ak/f,其單位為kj/m2或j/cm2。
因此,衝擊韌度ak表示材料在衝擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。
一般把ak值低的材料稱為脆性材料,ak值高的材料稱為韌性材料。
ak值取決於材料及其狀態,同時與試樣的形狀、尺寸有很大關係。ak值對材料的內部結構缺陷、顯微組織的變化很敏感,如夾雜物、偏析、氣泡、內部裂紋、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使ak值明顯降低;同種材料的試樣,缺口越深、越尖銳,缺口處應力集中程度越大,越容易變形和斷裂,衝擊功越小,材料表現出來的脆性越高。因此不同型別和尺寸的試樣,其ak或ak值不能直接比較。
材料的ak值隨溫度的降低而減小,且在某一溫度範圍內,ak值發生急劇降低,這種現象稱為冷脆,此溫度範圍稱為「韌脆轉變溫度(tk)」。
衝擊韌度指標的實際意義在於揭示材料的變脆傾向。
什麼是夏比衝擊試驗? 夏比是音譯:charpy,夏比衝擊試驗(英文標準名稱:
charpy imapct test)是用以測定金屬材料抗缺口敏感性(韌性)的試驗。製備有一定形狀和尺寸的金屬試樣(通常為10×10×55mm),使其具有u形缺口或v形缺口,在夏比衝擊試驗機上處於簡支梁狀態,以試驗機舉起的擺錘作一次衝擊,使試樣沿缺口沖斷,用折斷時擺錘重新公升起高度差計算試樣的吸收功,即為aku(u型缺口)和akv(v型缺口)。可在不同溫度下作衝擊試驗。
吸收功值(焦耳)大,表示材料韌性好,對結構中的缺口或其他的應力集中情況不敏感。 對重要結構的材料近年來趨向於採用更能反映缺口效應的v形缺口試樣做衝擊試驗
衝擊試驗:一種動態力學效能試驗,主要用來測定沖斷一定形狀的試樣所消耗的功,又叫衝擊韌性試驗。
根據試樣形狀和破斷方式,衝擊試驗分為彎曲衝擊試驗、扭轉衝擊試驗和拉伸衝擊試驗三種。橫樑式彎曲衝擊試驗法操作簡單,應用最廣,其試驗原理見圖1。
衝擊試樣 世界各國常用的彎曲衝擊試樣如圖2所示。中國有關標準規定採用橫樑式試驗法,所用標準試樣以u形缺口試樣和v形缺口試樣為主。
衝擊試樣所消耗的功,稱為衝擊功ak。將ak除以缺口處橫截面積 f,則得衝擊韌度ak,單位為j/cm2。ak值沒有明確物理意義,因為衝擊功並非沿著缺口處截面積均勻消耗。
因此,ak值不能直接用於設計計算。同一種金屬材料,缺口越尖越深,則塑性變形體積愈小,吸收功也愈小,材料的韌性也就愈低。因此,對於不同尺寸和缺口的試樣,所得結果不能互相換算和比較。
彎曲衝擊試驗 是20世紀初夏比(g.charpy)提出的,以後獲得廣泛使用。在工程上主要是用它評定冶金質量和加工工藝質量,以及測定韌性-脆性轉變溫度。
如試樣上預製疲勞裂紋,用示波圖或其他方法求出載荷-時間曲線和載荷-位移曲線,還可測得動態開裂發生的斷裂韌度kid和已擴充套件裂紋停止擴充套件的斷裂韌度kia等(見金屬的強化)。
韌性-脆性轉變 是金屬材料隨溫度降低由韌性狀態過渡到脆性狀態致使衝擊韌度急劇降低的現象。金屬材料典型的衝擊功與溫度的關係曲線見圖3。從韌性角度選材,最重要的是要知道韌性-脆性轉變溫度tk(°C)。
tk通常是根據衝擊功(或衝擊韌度)、斷口形貌特徵、變形特徵與溫度的關係求得。其方法是:1選取一定衝擊功所對應的溫度為tk;2若用夏比v形缺口試樣,則對應於衝擊功為15英呎-磅(20.
34j)的tk用v15tt表示;3或用斷口面積上出現50%結晶狀斷口時的溫度為tk,以50%fatt表示;4還有以衝擊功曲線開始上公升的溫度來定義tk,為零塑性轉變溫度,用ndt表示。顯然,tk因選用標準不同而異,使用tk時,一定要注意定義tk的標準。
衝擊韌性:用一定尺寸和形狀的金屬試樣,在規定型別的衝擊試驗上受衝擊負荷折斷時,試樣刻槽處單位橫截面上所消耗的衝擊功,稱為衝擊韌性以αk表示。
目前常用的10×10×55mm,帶2 mm深的v形缺口夏氏衝擊試樣,標準上直接採用衝擊功(j焦耳值)ak,而不是採用αk值。因為單位面積上的衝擊功並無實際意義。
衝擊功對於檢查金屬材料在不同溫度下的脆性轉化最為敏感,而實際服役條件下的災難性破斷事故,往往與材料的衝擊功及服役溫 度有關。 因此在有關標準中常常規定某一溫度時的衝擊功值為多少 、還規定fatt(斷口面積轉化溫度)要低於某一溫度的技術條件。所謂fatt,即一組在不同溫度下的衝擊試樣沖斷後,對衝擊斷口進行評定,當脆性斷裂佔總面積的50%時所對應的溫度。
由於鋼板厚度的影響,對厚度≤10mm的鋼板,可取得3/4小尺寸衝擊試樣(7.5×10×55mm)或1/2小尺寸衝擊試樣(5×10×55mm)。但是一定要注意,同規格及同一溫度下的衝擊功值才可相互比較。
只有在標準規定的條件下,才可按標準的換算方法,折算 成標準衝擊試樣的衝擊功,再相互比較。
衝擊韌性指材料在受到外加衝擊負荷的作用下,斷裂時消耗的功除以試樣缺口斷面面積而得到的商值,即在規定溫度下,試樣抵抗衝擊載荷時所吸收的能量。' h( x$ s, g' i2 k% h
衝擊韌性的高低,取決於材料有無迅速塑性變形的能力。衝擊韌性高的材料,一般都有較高的塑性。但塑性指標高的材料不一定都有高的衝擊韌性。
這是因為在靜負荷下,能夠緩慢塑性變形的材料在衝擊負荷下不一定能迅速發生塑性變形。衝擊韌性是強度與塑性的綜合指標,是強度和塑性兩者的函式,但塑性對韌性的影響更大些。6 r- l* o:
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衝擊試樣中的缺口形式主要有兩種,即夏比v形缺口和夏比u形缺口試樣,所測得的衝擊吸收功分別用akv和aku表示。衝擊試樣的取樣方式也有兩種,即橫向取樣和縱向取樣(與鋼板軋製方向垂直為橫向,平行為縱向)。衝擊試樣的規格尺寸有三種,即標準試樣為55×10×10,小試樣為55×10×7.
5或55×10×5,衝擊試樣的規格尺寸主要根據材料厚度可能制得的最大尺寸規格確定。
目前我國國內用於容器設計製造的法規和標準均規定以夏比v形缺口、橫向取樣方式為主。衝擊試樣的缺口形式對衝擊韌性影響非常大,夏比v形缺口比夏比u形缺口更為尖銳,更能反應材料的缺口和內部缺陷對動態載荷的敏感性。對於u形試樣,進行衝擊試驗時,其衝擊功大部分消耗於裂紋的形成,而對v形缺口試樣,其衝擊功大部分消耗於裂紋的擴充套件。
u形缺口測得的衝擊韌性與v形缺口測得的衝擊韌性之間不存在對應的換算關係。衝擊試樣的取樣方向規定為「橫向取樣」,主要考慮在鋼錠澆注時,會形成偏析及含有雜質,在軋製鋼板的過程中,這些不均勻部分和雜質會順著金屬延伸方向形成纖維狀組織,從而使鋼板平行於軋製方向的力學效能高於垂直方向的力學效能。我國標準規定的衝擊試樣取樣方向與美國a**e的規定是不一致的,美國a**e標準規定的衝擊試樣取樣方向為「縱向取樣」,故對在國內使用的國外進口材料用於國內的容器製造時,應注意衝擊試樣的取樣方向應規定為「橫向取樣」。
材料在衝擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫衝擊韌性。通俗的講就是材料在受到外力的打擊或是衝撞時它所能抵抗破壞的能力,如冷軋鋼或合金鋼就比鑄鐵、鑄鋼等材料耐衝擊,這是因為鑄件脆所以不耐撞擊。
通俗的說就是在受到抵抗意外衝擊的一種能力,和強度、硬度沒必然聯絡。
鋼材的衝擊功影響因素
1.衝擊功的實驗方法
鋼材的衝擊韌性是指鋼材在衝擊荷載作用下斷裂時吸收機械能的一種能力,是衡量鋼材抵抗因低溫,應力集中,衝擊荷載作用等所導致的斷裂能力的一項機械效能。
實驗方法是用一定尺寸和形狀的金屬試樣,在規定型別的衝擊試驗上受衝擊負荷折斷時,試樣刻槽處單位橫截面上所消耗的衝擊功,稱為衝擊 韌性以αk表示。 目前常用的10×10×55mm,帶2 mm深的v形缺口夏氏衝擊試樣,標準上直接採用衝擊功(j焦耳值)ak,而不是採用αk值。因為單位面積上的衝擊功並無實際意義。
由於鋼板厚度的影響,對厚度≤10mm的鋼板,可取得3/4小尺寸衝擊試樣(7.5×10×55mm)或1/2小尺寸衝擊試樣(5×10×55mm)。但是一定要注意,同規格及同一溫度下的衝擊功值才可相互比較。
只有在標準規定的條件下,才可按標準的換算方法,折算 成標準衝擊試樣的衝擊功,再相互比較。
2.衝擊功的主要影響因素
鋼材衝擊韌性不但和鋼材的質量,試件缺口形狀,載入速度有關,而且受溫度,特別是負溫度的影響較大,當溫度低於某一溫度時 ,鋼材的衝擊韌性將急劇降低,同時衝擊韌還和試件的厚度有關,厚度越大韌性較低。
衝擊韌性值是動態底下的受力,不好根據其它東西確定的,衝擊值還跟試樣的表面光潔度有關哦
如何選擇衝擊試驗機衝擊刀刃？
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擺錘式衝擊試驗機專業適用於塑料薄膜 薄片 復合膜 金屬箔片等材料抗擺錘衝擊效能的精確測定。選擇的時候可以從多方面考察，建議 要看產品效能，穩妥的方式就是選那些信譽良好，專業性強，市場保有量高的廠家的產品。採購人員不應過多的注重 應當綜合的分析價效比 作為檢測儀器不能光看其售價，還有其後續使用的成本，...
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