弯曲冲击实验及韧脆转变温度测定
一、 实验目的
1. 掌握低温下金属冲击韧性测定的操作方法。
2. 了解温度对金属冲击韧性的影响及确定脆性转变温度TK的方法。
二、 实验
要求
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1. 熟悉冲击试验机的操作规程，注意安全。
2. 不得用手指直接触摸断口，冷试样要用钳子夹。
3. 根据材料及组织状态来选规程的摆锤，及时记录数据。
4. 仔细观察断口形貌，粗略判断断裂性质，记录断口草图。
三、 实验设备及试样
1. 设备、仪器
（1）摆锤式冲击试验机
（2）冷却装置（冷却介质为酒精加丙酮）
2. 试样
试样为GB/T229-1994 规定10×10 标准夏氏V 型缺口试样，如图3.1 所示。材料为45号钢。
图3.1 10×10 标准夏氏V 型缺口试样
四、 实验原理
将不同温度的试样水平放置在试验机支座上（缺口位于冲击相背方向），用有一定高度H1 和一定质量m 的摆锤（即其具有一定位能mgH1）在相对零位能处冲断试样，摆锤剩余能量为mgH2,则测得摆锤冲断各不同温度试样失去的位能，即为试样变形和断裂所消耗的冲击吸收功AKV，从而反映温度对金属材料的冲击韧性的影响。
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图3-2 冲击试验原理
1-摆锤 2-试样
五、实验步骤
1. 制备低温介质。其温度应比实验温度低3℃，以补偿试样从取出到冲断时温度的回升。实验温度遵照GB2106-80 和GB4159-84 技术标准规定，为室温到-75℃范围内的六种温度。
2. 冷却试样。试样放入低温介质后，保温时间不应少于15分钟。
3. 检查试验机，校正指针的零点位置。
4. 安装低温试样。用特制夹子将试样自保温瓶取出放置到冲击试验机支座上，要求动作迅速准确。（事先可以多次练习以达到要求）
5. 进行冲击试验。
6. 冲完后立即读取，记录冲击功AKV 值，将指针拨回零位。
7. 找回冲断试样，观察截面断口上各区，并估算各区的面积比。
六、 实验注意事项
1. 谨防人身安全事故。参加实验人员一定要集中注意力，保持良好秩序。所有人员不得进入摆锤摆动平面内及规定的危险区域。低温试样冲断后不要立即用手拿，以免冻伤。
2. 试样从取出到放置好的时间不得超过5s，若已超出，应放回保温重做。
3. 试样放置需紧贴支座，缺口位于支座中心。
七、 实验报告
1. 简述实验原理及实验操作。
2. 记录实验数据，并填入如下实验数据记录表3-1。
表3-1 弯曲冲击实验记录表
试样材料
实验设备
实验时间
组 别
温度
冲 击 功 AKV/J
1
2
3
4
5
6
平均值
3. 作出AKV-T 曲线。（根据实验数据在坐标纸上绘制）
4. 由AKV-T 曲线确定脆性转变温度TK（℃）值。（采用能量法准则，即求出AKV=20.3J 对应的温度V15TT）
八、
分析
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思考
1. 温度对金属材料的冲击韧性的影响趋势。
2. 冲击韧性与断口形貌的关系。
参考文献
1.
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
材料力学性能，束德林主编，机械工业出版社
2. GB/T229-1994 《金属夏比（缺口）冲击试验方法》
3. GB/T12778-1991《金属夏比冲击断口测定方法》
4. GB4159-84 《金属低温夏比冲击试验方法》
浙公网安备 33021202002483