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GB∕T 229-2007 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法.pdf简介：

GB/T 229-2007《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》是中国国家标准，用于测定金属材料，如钢材、铸铁、铝合金等，在受冲击载荷下的韧性。夏比摆锤冲击试验是一种广泛应用的材料力学性能测试方法，主要用于评估材料在受瞬间冲击载荷下的断裂能力。

试验过程如下：

1. 准备：选择合适的摆锤和试样尺寸，根据被测材料的厚度选择适当的摆锤冲击能量。将试样按照规定的方式进行表面处理和冷却。

2. 测试：将摆锤挂在试验机上，使摆锤自由落下，击打在试样的中心部位。冲击能量使得试样产生断裂，记录冲击吸收能量和断裂位置。

3. 数据分析：根据试验结果计算出冲击吸收功、冲击韧度等参数，这些参数可以反映材料的抗断裂性能。

4. 结果评价：根据测试结果，可以对材料的韧性进行评价，判断其是否满足设计要求。

夏比摆锤冲击试验适用于测定焊接接头、锻件、铸件、热处理件等材料的冲击韧性，是金属材料性能评价的重要手段之一。

GB∕T 229-2007 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法.pdf部分内容预览：

实际初始势能（势能）： actual initial potential energy(potentialenergy) Kp 对试验机直接检验测定的值

与缺口方向垂直的最大尺寸 主：缺口方向即缺口深度方向

与缺口方向垂直的最大尺寸。 注DB33／T 1175-2019标准下载，缺口方向即缺口深度方向

本标准使用的符号见表1及图2。

试样与摆锤冲击试验机支座及砧座相对位置示意

表1符号、名称及单位

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，用摆锤一次打击试 定试样的吸收能量。

由于大多数材料冲击值随温度变化，因此试验应在规定温度下进行。当不在室温下试验时，试样必 须在规定条件下加热或冷却.以保持规定的温度

标准尺寸冲击试样长度为55mm，横截面为10mm×10mm方形截面。在试样长度中间有V型或 U型缺口，见6.2.1和6.2.2规定。 如试料不够制备标准尺寸试样，可使用宽度7.5mm、5mm或2.5mm的小尺寸试样（见图2 和表2)。 注：对于低能量的冲击试验，因为摆锤要吸收额外能量，因此垫片的使用非常重要。对于高能量的冲击试验并不十 分重要。应在支座上放置适当厚度的垫片，以使试样打击中心的高度为5mm（相当于宽度10mm标准试样打 击中心的高度）。 试样表面粗糙度Ra应优于5pm，端部除外。 对于需热处理的试验材料，应在最后精加工前进行热处理，除非已知两者顺序改变不导致性能的 差别

对缺口的制备应仔细，以保证缺口根部处没有影响吸收能的加工痕迹。 缺口对称面应垂直于试样纵向轴线（见图2）

试样样坏的切取应按相关产品标准或GB/T2975的规定执行，试样制备过程应使由于过热或冷加 工硬化而改变材料冲击性能的影响减至最小

试样标记应远离缺口，不应标在与支座、砧座或摆锤刀刃接触的面上。试样标记应避免塑性变开 面不连续性对冲击吸收能量的影响

注：符号l、h、w和数字1~5的尺寸见表2

表2试样的尺寸与偏差

。除端部外，试样表面粗糙度应优于Ra5um。 b如规定其他高度，应规定相应偏差。 c对自动定位试样的试验机，建议偏差用土0.165mm代替士0.42mm。

所有测量仪器均应溯源至国家或国际标准。这些仪器应在合适的周期内进行校准 7.2安装及检验 试验机应按GB/T3808或JJG145进行安装及检验，

摆锤刀刃半径应为2mm和8mm两种。用符号的下标数字表示：KV或KVg。摆锤刀刃半径的 选择应参考相关产品标准。 注：对于低能量的冲击试验，一些材料用2mm和8mm摆锤刀刃试验测定的结果有明显不同，2mm摆锤刀刃的结 果可能高于8mm摆锤刀刃的结果。

试样应紧贴试验机砧座，锤刃沿缺口对称面打击试样缺口的背面，试样缺口对称面偏离两砧座间的 中点应不大于0.5mm（见图1）。 试验前应检查摆锤空打时的回零差或空载能耗。 试验前应检查砧座跨距，砧座跨距应保证在40+mm以内。

2.1对于试验温度有规定的，应在规定温度土2℃范围内进行。如果没有规定，室温冲击试验应 C士5℃范围进行。 2.2当使用液休介质冷却试样时，试样应放置于一容器中的网栅上，网栅至少高于容器底部25mn 体浸过试样的高度至少25mm，试样距容器侧壁至少10mm。应连续均匀搅拌介质以使温度均生

测定介质温度的仪器推荐置于一组试样中间处。介质温度应在规定温度土1C以内，保持至少5min。当 使用气体介质冷却试样时，试样距低温装置内表面以及试样与试样之间应保持足够的距离，试样应在规 定温度下保持至少20min。 注：当液体介质接近其沸点时，从液体介质中移出试样至打击的时间间隔中，介质蒸发冷却会明显降低试样温度。 8.2.3对于试验温度不超过200℃的高温试验，试样应在规定温度土2℃的液池中保持至少10min， 对于试验温度超过200℃的试验，试样应在规定温度土5℃以内的高温装置内保持至少20min。

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应不大于5s。 转移装置的设计和使用应能使试样温度保持在允许的温度范围内。转移装置与试样接触部分应与 试样一起加热或冷却。应采取措施确保试样对中装置不引起低能量高强度试样断裂后回弹到摆锤上而 引起不正确的能量偏高指示。现已表明.试样端部和对中装置的间隙或定位部件的间隙应大于13mm， 否则，在断裂过程中，试样端部可能回弹至摆锤上。 注1：对于试样从高温或低温装置中移出至打击时间在3s～5s的试验，可考虑采用过冷或过热试样的方法补偿温 度损失，过冷度或过热度参见附录E。对于高温试样应充分考虑过热对材料性能的影响。 注2：类似于附录A示出的V型缺口自动对中夹钳一般用于将试样从控温介质中移至适当的试验位置。此类夹钳 消除了由丁断样和固定的对中装置之间相互影响带来的潜在间隙问题。

试样吸收能量K不应超过实际初始势能K。的80%，如果试样吸收能超过此值，在试验报告中应 报告为近似值并注明超过试验机能力的80%。建议试样吸收能量K的下限应不低于试验机最小分辨 力的25倍。 注：理想的冲击试验应在恒定的冲击速度下进行。在摆锤式冲击试验中，冲击速度随断裂进程降低，对于冲击吸收 能量接近撰铸打击能力的试样，打击期间摆锤速度已下降至不再能准确获得冲击能量

对于试样试验后没有完全断裂，可以报出冲击吸收能量，或与完全断裂试样结果平均后报出。 由于试验机打击能量不足，试样未完全断开，吸收能量不能确定，试验报告应注明用×J的试验 验，试样未断开

如断裂后检查显示出试样标记是在明显的变形部位，试验结果可能不代表材料的性能，应 告中注明

读取每个试样的冲击吸收能量，应至少估读到0.5』或0.5个标度单位（取两者之间较小值）。试 验结果至少应保留两位有效数字，修约方法按GB/T8170执行。

试验报告应包括以下内容：

9 本国家标准编号； b） 试样相关资料（例如钢种、炉号等）； 缺口类型(缺口深度）； d） 与标准尺寸不同的试样尺寸：

附录A （资料性附录） 对中夹钳 图A.1所示的夹钳一般用于从介质中取出试样放置于试验机上

图A.1V型缺口夏比冲击试样对中夹钳

用根部开缺口的夏比试样测量材料抵抗三轴应力断裂的能力要考虑此位置产生的变形量。此处的 变形是压缩变形。由于测量变形较困难，即使断裂以后也是如此，因此用断面相对侧的膨胀量代表压 缩量。

测量侧膨胀值的方法要考虑到试样断面上两侧最大膨胀值，一平试样可能包括两侧最大膨胀量，也 可能出现在一侧，或者均在另一半试样断面上。测量技术要保证测出的侧膨胀值是两个断面两侧最大 膨胀量之和。为此，在测量两半试样断面的膨胀量时要以试样原尺寸为准，见图B.1。可采用类似于图 B.2示出的仪器、游标卡尺或图像分析仪测量两半试样的膨胀量。首先检查试样侧边是否出现毛刺，如 果有毛刺要用毛刷或砂布去除。当磨毛刺时不应磨掉试样断面侧面的突出部分，然后放置两半断样使 其原始侧面对齐，分别以原始侧面为基础测量两半断样（图B.1中的X和Y)，两侧的突出量，取两侧最 大值。例如A>A，As=A时，LE=A+（A或A）.如果A>A.A>A,LE=A+A。 如果试样侧面上出现一个或多个突出部分由于与试验机砧座接触或测量安装时已被损坏，则不能 测量并应在报告中注明。 侧膨账值要测量各个试样

B.1夏比冲击试样断后两截试样的侧膨胀值A、A2、A3、A和原始宽度w

图B.1夏比冲击试样断后两截试样的侧膨胀值A、A2、A3、A和原始宽月

图B.2测量夏比冲击试样侧膨胀值用的装

夏比冲击试样的断口表面常用剪切断面率评定。剪切断面率越高，材料韧性越好。大多数夏比冲 击试样的断口形貌为剪切和解理断裂的混合状态。由于对断口评定带有很高的主观性，因此建议不作 为技术规范使用。 注：剪切断口常称为纤维断口津17J18 预制装配式轻质内隔墙(蒸压砂加气混凝土板、轻质复合条板)，解理断口或晶状断口往往针对剪切断口反向评定。0%剪切断口就是100%解理 断口

通常使用以下方法测定剪切断面率： a） 测量断口解理断裂部分（即“闪亮”部分）的长度和宽度，如图C.1，按表C.1计算剪切断面率； b） 使用图C.2所示的标准断口形貌图与试样断口的形貌进行比较； C） 将断口放大，并与预先制好的对比图进行比较，或用求积仪测量剪切断面率（用100%减去解 理断面率）： d）断口拍成放大照片用求积仪测量剪切断面率（100%一解理断面率）； e） 用图像分析技术测量剪切断面率。

图C.1剪切断面率百分比的尺寸

GB/T 229—2007

表C.1剪切断面率百分比

b)估计断口形貌用指南 图C.2断口外观

b）估计断口形貌用指南

TB／T 1869.6-2018 铁路信号用变压器 第6部分：道岔表示变压器D.1冲击吸收能量与温度曲线