沖擊試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告?

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　　沖擊試驗(yàn)機(jī)沖擊實(shí)驗(yàn)的測(cè)試方法很多，依據(jù)實(shí)驗(yàn)溫度可分為常溫沖擊、低溫沖擊和高溫沖擊;依據(jù)試樣的受力狀態(tài)可分為彎曲沖擊、拉伸沖擊、扭轉(zhuǎn)沖擊和剪切沖擊;依據(jù)采用的能量和沖擊次數(shù)可分為大能量的一次沖擊和小能量的多次沖擊實(shí)驗(yàn)。

　　參考標(biāo)準(zhǔn)如下

　　GB/T 2423.5-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ea和導(dǎo)則：沖擊;

　　GJB150.5-86;

　　IEC 60068-2-27:2008基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ea和導(dǎo)則：沖擊

　　GJB150.18-86 沖擊試驗(yàn)

　　GB/T229-2007 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法

　　一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　1. 了解擺錘沖擊試驗(yàn)的基本方法。

　　2. 通過系列沖擊試驗(yàn)，測(cè)定低碳鋼、工業(yè)純鐵和T8鋼在不同溫度下的沖擊吸收功，

　　擬合三種金屬韌脆轉(zhuǎn)變溫度。

　　二. 基本原理：

　　韌性是材料承受載荷作用導(dǎo)致發(fā)生斷裂的過程中吸收能量的特性。沖擊吸收功的

　　測(cè)量原理為沖擊前以擺錘位能形式存在的能量中的一部分被試樣在受沖擊后發(fā)生斷裂的過程中所吸收。擺錘的起始高度與它沖斷試樣后達(dá)到的最大高度之間的差值可以直接轉(zhuǎn)換成試樣在沖斷過程中所消耗的能量，試樣吸收的功稱為沖擊功(Ak)。

　　采用系列沖擊試驗(yàn)，即測(cè)定材料在不同溫度下的沖擊吸收功，可以確定其韌脆轉(zhuǎn)變溫度，即當(dāng)溫度下降時(shí)，由韌性轉(zhuǎn)變成脆性行為的溫度范圍，在Ak-T曲線上表現(xiàn)為Ak值顯著降低的溫度。曲線沖擊功明顯變化的中間部分稱為轉(zhuǎn)化區(qū)，脆性區(qū)和塑性區(qū)各占50%時(shí)的溫度稱為韌脆轉(zhuǎn)變溫度(DBTT)。當(dāng)斷口上結(jié)晶或解理狀脆性區(qū)達(dá)到50%時(shí)，相應(yīng)的溫度稱為斷口形貌轉(zhuǎn)化溫度(FATT)。

　　脆性斷裂：材料在低溫?cái)嗔褧r(shí)會(huì)呈現(xiàn)脆性斷裂，所謂脆性斷裂即材料在極微小甚至沒有塑性變形及其預(yù)警的情況下所發(fā)生的斷裂，低倍放大鏡下斷口形貌往往是光亮的結(jié)晶狀。

　　解理斷裂：當(dāng)外加正應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值后，以極速率沿特定晶面產(chǎn)生的穿晶斷裂現(xiàn)象稱為解理。解理斷口的基本微觀特征是臺(tái)階、河流、舌狀花樣等。

　　全韌型斷口：斷口晶狀區(qū)面積百分比定為0%; 全脆型斷口：斷口晶狀區(qū)面積百分比定為100%;

　　韌脆型斷口：斷口晶狀區(qū)面積百分比需用工具顯微鏡進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算出斷口解理部分面積，計(jì)算出斷口晶狀區(qū)面積百分比

　　三.試驗(yàn)材料、試樣、以及設(shè)備儀器

　　2.1 按照相關(guān)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GB/T229-1994 (金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法)要求完成試驗(yàn)測(cè)量

　　工作。

　　2.2 試驗(yàn)材料：低碳鋼、工業(yè)純鐵和T8鋼。試樣外型尺寸：10mm*10mm*55mm，缺

　　口部位為U型槽。 2.3 試驗(yàn)設(shè)備與儀器

　　實(shí)驗(yàn)儀器：

　　沖擊試樣機(jī)：JB-30B，沖擊試驗(yàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)打擊能量為300J(±10J)，打擊瞬間擺錘的

　　沖擊速度應(yīng)為5.0~5.5m/s。沖擊試驗(yàn)機(jī)一般在擺錘最大能量的10%~90%范圍內(nèi)使用;實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查擺錘空打時(shí)被動(dòng)指針的回零道，回零差不應(yīng)超過最小分度值的四分之一。

　　工具顯微鏡：目鏡 10X，物鏡2.5/0.08， 160/0.

　　保溫杜瓦瓶：對(duì)于高溫或低溫沖擊試驗(yàn)，保溫瓶應(yīng)能將試驗(yàn)溫度穩(wěn)定在規(guī)定 值的±2℃之內(nèi)。

　　溫度計(jì)：測(cè)高溫用的玻璃溫度計(jì)最小分度值應(yīng)不大于1℃，測(cè)低溫用數(shù)字顯示式熱電偶測(cè)溫器。

　　加熱用電爐，燒杯，液氮，酒精，加持試樣用鑷子

　　四. 實(shí)驗(yàn)步驟

　　4.1 了解擺錘沖擊試驗(yàn)裝置，工作原理及沖擊方式。

　　4.2 將三種試樣分別做標(biāo)記，標(biāo)號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，然后放置于溫度分別為-60℃、-40℃、

　　-30℃、-20℃、0℃、室溫、沸水的介質(zhì)中保溫。

　　4.3 達(dá)到預(yù)定溫度后，保溫3分鐘以上，然后準(zhǔn)備進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。

　　4.4 試樣的支座要符合規(guī)定距離，堅(jiān)固不松動(dòng)，擺錘的刀口處于支座跨度的中央，擺錘空

　　載運(yùn)動(dòng)時(shí)指針應(yīng)指在零位。

　　4.5 沖擊吸收功的試驗(yàn)測(cè)量。將試樣快速準(zhǔn)確的裝卡到試驗(yàn)裝置上，然后放下擺錘完成沖

　　擊試驗(yàn)。注意，當(dāng)試驗(yàn)不在室溫進(jìn)行時(shí)，試樣從高溫或低溫裝置中移出至打斷的時(shí)間不應(yīng)大于5秒，如不能滿足要求，應(yīng)采取過熱或過冷的方法補(bǔ)償溫度損失。調(diào)試溫度，以達(dá)到試樣規(guī)定的試驗(yàn)溫度。

　　4.6 記錄沖擊功，并且根據(jù)斷后形貌，在顯微鏡下觀察計(jì)算韌脆區(qū)域比例，填入班級(jí)統(tǒng)計(jì)

　　欄中。

　　五. 實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論

　　6.1. 三種材料的韌脆轉(zhuǎn)變特性比較

　　本次試驗(yàn)中，T8，Q235，純鐵含碳量依次降低。由實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)以及繪圖擬合結(jié)果可知，含碳量比較低的純鐵在系列沖擊試驗(yàn)沖擊功有明顯下降斜率，具有明顯的韌脆轉(zhuǎn)變溫度，并且其韌脆轉(zhuǎn)變溫度很低在-20度左右;Q235也有韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，但其轉(zhuǎn)變溫度相較于純鐵高，轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間比純鐵寬，突變不明顯;隨著含碳量的繼續(xù)增加，合金的強(qiáng)度不斷提高，韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象越發(fā)不明顯，T8鋼已經(jīng)顯現(xiàn)出完全的脆性。 6.2. 沖擊試驗(yàn)致脆因素

　　本次試驗(yàn)中，從Q235和純鐵的轉(zhuǎn)變曲線中可以看出，隨溫度的降低，其沖擊功明顯降低，并且斷面脆性面積隨之增大，可知，溫度是影響其脆性的因素之一。

　　另外，三種材料中，T8，Q235，純鐵依次降低，可知，T8鋼表現(xiàn)出完全的脆性，Q235有不太明顯的韌脆轉(zhuǎn)變，而純鐵有明顯的韌脆轉(zhuǎn)變，所以可知，只有中低碳鋼有明顯的韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。所以得出結(jié)論，含碳量是影響致脆性的一個(gè)重要因素，隨著含碳量增加，脆性越加明顯。

　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　1、觀察分析低碳鋼材料在常溫沖擊下的破壞情況和斷口形貌。 2、測(cè)定低碳鋼材料的沖擊韌度?k值。 3、了解沖擊試驗(yàn)方法。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

　　液晶全自動(dòng)金屬擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)，游標(biāo)卡尺。 三、實(shí)驗(yàn)材料

　　本實(shí)驗(yàn)采用GB/T 229?1994標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的10mm?10mm?55mm U形缺口或V形缺口試件。 四、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)

　　1、測(cè)量試件缺口處尺寸，測(cè)三次，取平均值，計(jì)算出橫截面面積。 2、檢查回零誤差和能量損失：正式試驗(yàn)開始前在支座上不放試件的情況下“空打”一次：

　　(1)取擺：按“取擺”鍵，擺錘逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng); (2)退銷：按“退銷”鍵，保險(xiǎn)銷退銷;

　　(3)沖擊：按“沖擊”鍵，掛/脫擺機(jī)構(gòu)動(dòng)作，擺錘靠自重繞軸開始進(jìn)行沖擊;

　　(4)放擺：按“放擺”鍵，保險(xiǎn)銷自動(dòng)退銷，當(dāng)擺錘轉(zhuǎn)至接近垂直位置時(shí)便自動(dòng)停擺;

　　(5)清零：按“清零”鍵，使擺錘角度值復(fù)位為零。注意：必須在擺錘處于垂直靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)方可執(zhí)行此動(dòng)作。

　　第一次“空打”后顯示屏上顯示的空打沖擊吸收功N1即為回零誤差，此值經(jīng)校正后應(yīng)不大于此擺錘標(biāo)稱能量值的0.1%。

　　繼續(xù)“空打”五次，記下第六次空打沖擊吸收功N6，則擺錘在擺動(dòng)中由

　　1

　　于空氣和摩擦阻力造成的能量損失為：e??N6?N1?，此值應(yīng)不大于此擺

　　10

　　錘標(biāo)稱能量值的0.5%。

　　3、正式試驗(yàn)：按“取擺”鍵，擺錘逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)上揚(yáng)，觸動(dòng)限位開關(guān)后由掛擺機(jī)構(gòu)掛住，保險(xiǎn)銷彈出，此時(shí)可在支座上放置試件(注意試件缺口對(duì)中并位于受拉邊)。然后順序執(zhí)行以上 (轉(zhuǎn) 載于:wWw.xIeLw.com 寫 論文 網(wǎng):工程材料實(shí)驗(yàn)報(bào)告,金屬的沖擊試驗(yàn)報(bào)告)“取擺”、“退銷”、“沖擊”、“放擺”動(dòng)作。顯示屏上將顯示該試件的沖擊吸收功和相應(yīng)的沖擊韌度。

　　4、擺錘抬起后，嚴(yán)禁在擺錘擺動(dòng)范圍內(nèi)站立、行走和放置障礙物。

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