Page 27 - 理化检验-物理分册2022年第十一期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202211003

                       摆锤冲击吸收能量和断口测量结果的关系




                                                         邹   鹏

                                          ( 沈阳鼓风机集团股份有限公司,沈阳 110869 )
                    摘   要: 对于不同金属材料, 分别采用夏比 U 型缺口试样和夏比 V 型缺口试样进行冲击吸收能
                 量测试, 并对夏比 V 型缺口试样断口的剪切断面率和侧膨胀值进行测量, 研究了不同缺口形式的
                 冲击吸收能量测试结果之间的关系, 以及夏比 V 型缺口试样的冲击吸收能量和断口测量结果之间
                 的关系。研究结果可为韧性测试标准的制定提供技术支持。

                    关键词: 冲击试验;冲击吸收能量;剪切断面率;侧膨胀值

                    中图分类号: TB31 ; TG115.5+6    文献标志码: A    文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 11-0011-04

                       Therelationshi pbetweenim p actabsorbedener gy of p endulum

                                         and fracturemeasurementresult


                                                         ZOUPen g

                                  ( Shen y an gBlowerWorksGrou pCo. , Ltd. , Shen y an g110869 , China )


                     Abstract : Fordifferentmetalmaterials , Char py U-notchs p ecimensandChar py V-notchs p ecimenswere

                usedtotesttheim p actabsorbedener gy , andtheshearfracturerateandlateralex p ansionvalueofthefractureof

                Char pyV-notchs p ecimensweretested , therelationshi pbetweentheim p actabsorbedener gy testresultsofdifferent

                notchformsandtherelationshi pbetweentheim p actabsorbedener gyofChar pyV-notchs p ecimensandtheim p act

                fracturep erformance werestudied.Theresearchresultscouldp rovidetechnicalsu pp ortfortheformulationof

                tou g hnessteststandards.


                     Ke y words : im p acttest ; im p actabsorbedener gy ; shearfracturerate ; lateralex p ansionvalue
               许多机械零件在服役时经常受到冲击载荷的作                            型缺口和夏比 V 型缺口试样, 标准试样尺寸( 长 ×
            用, 为了评定金属材料传递冲击载荷的能力, 揭示金                          宽 × 高) 为 10mm×10mm×55 mm , 缺口深度均



            属材料在冲击载荷作用下的力学行为, 需要对材料                            为 2mm , 不同缺口试样测得的冲击吸收能量分别

            进行相应的力学性能测试, 即对缺口试样进行冲击                            记为 K U2  和 K V2 。目前国内标准仍然使用两种缺
            试验, 以测定材料的冲击韧性。冲击韧性是指材料                            口形式试样, 而美国 ASTM 和 ASME 标准中只使
            在冲击载荷作用下吸收塑性变形能量和断裂能量的                             用夏比 V 型缺口试样。一般标准的要求为 K U2≥


            能力, 测试设备为摆锤式冲击试验机, 测试方法为:                         40J或者 K V2 ≥27J , 因 为 V 型 缺 口 试 样 更 为 敏
            将试样水平放在试验机支座上, 缺口位于冲击反方                            感, 所以在相同材料及热处理 工艺下, 试样的 K V2
                                                         ,                    低。笔者将不同材料进行热处理
            向, 然后将具有一定质量的摆锤举至一定高度 H 1                          测试结果比 K U2
                                        , 随后释放摆锤冲击             后, 分别测 定 材 料 在 两 种 缺 口 形 式 下 的 冲 击 吸 收
            使摆锤获得一定的位能 m g H 1
                                          , 则摆锤冲击试样                                   的 测 试 结 果 与 试 样 冲 击
            试样, 摆锤的剩余能量为 m g H 2                               能量, 并研究 了 材 料 K V2
                                         , 即 为 冲 击 吸 收 能       断口测量 结 果 之 间 的 关 系, 给 韧 性 测 试 标 准 的 制
            失去 的 势 能 为 m g H 1 -m g H 2
                     表示, 单位为 J 。目前标准试样为夏比 U                    定提供了技术支持。
            量, 用 A k
                                                              1  试验材料及制备方法
                收稿日期: 2022-01-24
                作者简介: 邹 鹏( 1983- ), 男, 高级工程师, 主要从事离心压缩             采用了 18 种金属材料, 包括碳素结构钢、 低碳

                                                               低合金钢、 中碳低合金钢、 马氏体不锈钢、 马氏体沉
            机材料锻造及热处理方面的研究工作, zou p en g @shen g u.com.cn
                                                                                                         1 1
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