Page 64 - 理化检验-物理分册2021年第二期

宋秀文: 3 种金属材料夏比冲击试验方法标准分析及对比

标准 冲 击 试 验 方 法》 两 种 试 验 方 法, 由 于 ASTM 对 V 型缺 口 小 试 样 尺 寸 规 定 还 可 采 用 10 mm×

A370-18 用于测试钢、 不锈钢和相关合金产品的力 6.7mm×55mm 及 10 mm×3.3 mm×55 mm 两
学性能, 并且冲击试验仅规定采用夏比 V 型缺口冲 种类型的试样。 GB / T229-2007 和 ENISO148-

击试 样, 因 此 笔 者 对 GB / T 229-2007 , EN ISO 1 : 2016 中 U 型 缺 口 小 试 样 尺 寸 有 10 mm ×

148-1 : 2016 及 ASTM E23-18 等 3 种标准进行了 7.5mm×55mm 和10mm×5mm×55mm 两种,

分析与对比。 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
1 试验原理
部半径均为 0.25mm , 缺口深度均为 2mm ; U 型缺

GB / T 229-2007 , EN ISO 148-1 : 2016 及 口根部半径均为 1mm , 缺口深度 ASTM E23-18

ASTM E23-18 这 3 个冲击试验标准的试验原理 和 ENISO148-1 : 2016 均为5mm , 但 GB / T229-

均是将规定几何形状的缺口试样置于试验机两支座 2007 还增加了深度为 2 mm 的缺口试样, 另外 JB /

之间, 缺口背向打击面放置, 用摆锤一次打断试样, T6397-2006 《 大型碳素结构钢锻件 技术条件》 附

测定试样的吸收能量。 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 2mm 和
2 冲击试样要求
3mm 的这两种试样较为常用。 3 个标准对尺寸公
2.1 试样尺寸要求 差的具 体 要 求 详 见 表 1 , 由 表 1 可 以 看 出 ASTM
由表 1 可知, 3 个标准的试样总体分类基本相 E23-18 对冲击试样尺寸公差的要求较 GB / T229

同, 标准试样均为 10 mm×10 mm×55 mm , 在试 -2007 和 ENISO148-1 : 2016 的更为严格。由于

样长度中间均有 V 型或 U 型缺口。 3 个标准中 V 冲击试样缺口尺寸的变化会严重影响试验结果, 因

型缺 口 小 试 样 尺 寸 均 开 有 10 mm×7.5 mm× 此在试验中应特别注意 V 型缺口的检查, 在使用投

55mm 及 10 mm×5 mm×55mm 及 10 mm× 影仪检查 ASTM E23-18 冲击试样缺口时, 必须使

2.5mm×55mm 这3 种, 另外 ASTM A370-18 中 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

Tab 1 Im p acts p ecimendimensionsandallowabledeviationsre q uirementsfromthethreestandards
V 型缺口试样尺寸公差 U 型缺口试样尺寸公差

名称 符号 公称尺寸 GB / T ENISO ASTM GB / T ENISO ASTM
229-2007 148-1 : 2016 E23-18 229-2007 148-1 : 2016 E23-18
长度 / mm l 55 ±0.60 ±0.60 +0 / -2.5 ±0.60 ±0.60 +0 / -2.5
高度 / mm h 10 ±0.075 ±0.075 ±0.075 ±0.075 ±0.11 ±0.075
标准试样宽度 / mm w 10 ±0.11 ±0.11 ±0.075 ±0.11 ±0.11 ±0.075
小试样宽度 / mm w 7.5 ±0.11 ±0.11 ±0.075 ±0.11 ±0.11 -
小试样宽度 / mm w 5 ±0.06 ±0.06 ±0.05 ±0.06 ±0.06 -
小试样宽度 / mm w 2.5 ±0.04 ±0.05 ±0.025 - - -
缺口角度 /( ° ) - 45 ±2 ±2 ±1 - - -
8 ±0.075 ±0.075 ±0.025 ±0.09 - -
缺口底部高度 / mm -
5 - - - ±0.09 ±0.09 ±0.075
0.25 ±0.025 ±0.025 ±0.025 - - -
缺口根部半径 / mm -
1 - - - ±0.07 ±0.07 ±0.025
缺口对称面至端部距离 / mm - 27.5 ±0.42 ±0.42 ±1 ±0.42 ±0.42 ±1
缺口对称面与试样纵轴角度 /( ° ) - 90 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 ±2
试样纵向面间夹角 /( ° ) - 90 ±2 ±2 ±0.17 ±2 ±2 ±0.17
2.2 试样的表面粗糙度要求
3 试验设备

GB / T229-2007 和 ENISO 148-1 : 2016
应 优 于 5 μ m , 端 部 除 3 个标准 使 用 的 摆 锤 式 冲 击 试 验 机 主 要 由 机

要 求 试 样 表 面 粗 糙 度 R a
外 ; ASTM E23-18 要 求 粗 糙 度 在 缺 口 表 面 和 架、 摆锤、 钻座、 指示装置及摆锤释放、 制动和提升机

背 面 小 于 等 于 2 μ m , 在 其 他 两 个 表 面 小 于 等 于 构等组成, 其基本参数、 结构形式及操作方法大同小

4 μ m 。 异, 但冲击锤刃、 砧座及试样支座等的尺寸公差略有
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