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中华人民共和国国家标准 GB/T229-1994
金属夏比缺口冲击试验方法

eqvIS014821983

  IS08321976

Metallic materials-Charpy notch impact test


代替GB/T229-84

  GB2106-80
  GB4159-84
  GB5775-86

本标准等效采用国际标准IS0148:1983《钢的夏比冲击试验(V型缺口)》和ISO83:1976《钢的夏比冲击试验(U型缺口)》。在适用范围、试样尺寸公差、试验操作及高低温冲击试验条件方面,本标准比国际标准规定详细,并增加了韧脆转变温度的参考件。
1 主题内容与适用范围
本标准规定了金属材料夏比缺口冲击试验的适用范围、引用标准、试验原理、术语及定义、试样、试验设备及仪器、试验、试验结果处理及试验报告。
本标准适用于温度在-192~1000℃范围内金属夏比V型缺口和U型缺口试样的冲击试验。其他类型缺口及无缺口试样的冲击试验可参考本标准。
2 引用标准
GB2975 钢材力学及工艺性能试验取样规定
GB3808 摆锤式冲击试验机
GB8170 数值修约规则
GB10623 金属力学性能试验术语
GB/T12778 金属夏比冲击断口测定方法
JJG130 工作用玻璃液体温度计检定规程
JJG141 工作用铂铑10-铂热电偶检定规程
JJG145 摆锤式冲击试验机检定规程
JJG351 工作用镍铬-镍硅、镍铬-考铜热电偶检定规程
JJG368 工作用铜-康铜热电偶检定规程
3 试验原理
用规定高度的摆锤对处于简支梁状态的缺口试样进行一次性打击,测量试样折断时的冲击吸收功。
4术语及定义
本标准主要使用以下术语:
冲击吸收功
脆性断面率
冲击吸收功-温度曲线
韧脆转变温度
这些术语的定义见GB10623.
5 试样
5.1 冲击样坯的切取应按产品标准或GB2975的规定执行。
5.2 试样的制备应避免由于加工硬化或过热而影响金属的冲击性能。
5.3 标准夏比缺口冲击试样的形状及尺寸在图1、图2和图3中示出。
 注:①根据有关标准或双方协议,试样可以保留一或两个轧制面痕迹,缺口轴线应垂直于轧制面.
②对于端面定位的试样,试样长度公差应为55士0.10mm,缺口中心线至端面距离应为27.5士0.05mm,端面粗糙参数Ra应不大于3.2μm,且端面应与试样侧面相垂直。
5.4 试样缺口底部应光滑,对于仲裁试验,缺口底部表面粗糙度参数Ra应不大于1.6μm。
5.5 如不能制备标准试样,可采用宽度7.5mm或5mm等小尺寸试样。试样的其他尺寸及公差与相应缺口的标准试样相同。缺口应开在试样的窄面上。
5.6 试样标记的位置不应影响试样的支承和定位,并且应尽量远离缺口。
6 试验设备及仪器
6.1 冲击试验机的标准打击能量为30OJ(士1O)和150J(土10),打击瞬间摆锤的冲击速度应为5.0~5.5m/s。根据需要,也可使用其他冲击能量的试验机。
6.2 试验机的试样支座及摆锤刀刃尺寸应符合图4的规定。
6.3 冲击试验机的其他技术条件应符合GB3808规定,并应定期按JJG145检定。
6.4 对于高温或低温冲击试验,温度控制装置应能将试验温度稳定在规定值的土2℃之内。
6.5 使用液体介质加热或冷却试样时,恒温槽应有足够容量和介质,并应有使介质温度均匀的装置。
6.6 测温用的玻璃温度计最小分度值应不大于1°C ,误差应符合JJG130规定。测温热电偶应符合JJG141.JJG351或JJG368中Ⅱ级热电偶要求。
6.7 测温仪器(数字指示装置或电位差计)的误差应不超过士0.1%。
6.8 热电偶参考端温度应保持恒定,偏差应不超过士0.5°C。
7 试验
7.1 室温冲击试验应在10~35℃进行,对试验温度要求严格的试验应在20士2℃进行。
7.2 冲击试验机一般在摆锤最大能量的10%~90%范围内使用。
7.3 试验前应检查摆锤空打时被动指针的回零差;回零差不应超过最小分度值的四分之一。
7.4 检查试样尺寸的量具最小分度值应不大于0.02mm。
7.5 试样应紧贴支座放置,并使试样缺口的背面朝向摆锤刀刃。试样缺口对称面应位于两支座对称面上,其偏差不应大于0.5mm。
7.6 以子端面定位的高温冲击试验,应根据试样膨胀量调整定位机构,其膨胀量按下式计算:
ΔL=27.5×α(t-t。)
式中:ΔL--试样一半长度的膨胀量,mm;
   α--试样在试验温度的线膨胀系数,1/℃;
   t--试验温度,℃
   t。--室温,℃。
7.7 在高温或低温冲击试验中,可使用各种方法加热或冷却试样,试验用介质应安全、无毒、不腐蚀金属。建议采用如下介质:

试验温度,℃ 介质
>200 空气加热
200~>35 高温油
<10~0 水+冰
0~-70 乙醇+干冰
-70~105 无水乙醇+液氮
105~192 液氮

7.8 试样应在规定温度下保持足够时间,使用液体介质时,保温时间不少于5min;使用气体介质时,保温时间不少于20min。
7.9  移取试样时,夹具的温度应与介质温度尽量相同。
7.10 试样从液体介质中移出至打击的时间应在2秒之内,试样离开气体介质装置至打击的时间应在1秒之内。
  如果不能满足上述要求,则必须在3~5秒内打断试样,此时应采用过冷或过热试样
的方法补偿温度损失,过冷或过热度可参照附录A(参考件)。对于高温试验,应充分考虑
过热对材料性能的影响。
7.11韧脆转变温度的测定
对于具有低温脆性的金属材料,可通过系列温度冲击试验测定其韧脆转变温度,测定
方法参见附录B(参考件)。
8试验结果处理
8.1冲击吸收功至少应保留两位有效数字,修约方法按GB8170执行。
8.2由于试验机打击能量不足使试样未完全折断时,应在试验数据之前加大于符号
">",其他情况则应注明"未折断"。
8.3不同类型和尺寸试样的试验结果不能直接对比和换算。
8.4试验后试样断口有肉眼可见裂纹或缺陷时,应在试验报告中注明。
8.5试验中如有下列情况之一时,试验结果无效。
a.误操作
b.试样打断时有卡锤现象。
9试验报告
试验报告应包括如下内容;
a.本国家标准号;
b.试验材料种类及标志;
c.试样尺寸及类型;
d.试验温度;
e.试验机打击能量;
f.冲击吸收功;
AKV--V型缺口试样的冲击吸收功
AKU2--深度2mmU型缺口试样的冲击吸收功
AKU5--深度5mmU型缺口试样的冲击吸收功
g.韧脆转变温度(如有必要);
h.试验日期

附录B
韧脆转变温度的测定
(参考件)
B1 韧脆转变温度一般使用标准夏比V型缺口冲击试样测定。
B2 根据不同温度下的冲击试验结果,以冲击吸收功或脆性断面率为纵坐标,以试验温度为横坐标绘制曲线。如图B1所示。
B3 每个试验温度一般用三支试样,试验温度的间隔和试验点应保证绘出完整、明确的曲线。
B4 根据有关标准或双方协议,韧脆转变温度可用如下方法确定。
a.冲击吸收功--温度曲线上平台与下平台区间规定百分数(n)所对应的温度,用ETTn表示(例如冲击吸收功上下平台区间50%所对应的温度记为ETT50)。
b.脆性断面率一一温度曲线中规定脆性断面率(n)所对应的温度,用FATTn表示
(例如脆性断面率为50%所对应的温度记为FATT50)。
c.侧膨胀值--温度曲线上平台与下平台区间某规定侧膨胀值所对应的温度,用LETT表示。
B5 脆性断面率及侧膨胀值按GB/T12778测定。
B6 用不同方法测定的韧脆转变温度不能相互比较。
附加说明:
本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。
本标准由冶金工业部信息标准研究所归口。
本标准由冶金工业部钢铁研究总院负责起草。
本标准主要起草人李久林、梁新邦。
本标准水平等级标记GB/T229-94Y

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