冲击试验一般是确定军用、民用设备在经受外力冲撞或作用时
产品的安全性、可靠性和
有效性的一种试验方法。
低温冲击试验;在
低温介质下保存一定时间,使温度达到要求后快速取出完成冲击试验。
根据不同领域有不同标准例如Seating Tester椅子冲击测试机的
执行标准有BIFMA X5.1 2011 08;BIFMA X5.1 2011 11.3;EN 1730:2000 6.6;ENV 581-2:2000 6.2.2.3;EN 1728:2001 6.15 ;都有提到冲击试验。
一种
动态力学性能试验,主要用来测定冲断一定形状的试样所消耗的功,又叫
冲击韧性试验。
根据试样形状和破断方式,冲击试验分为弯曲冲击试验、扭转冲击试验和拉伸冲击试验三种。横梁式弯曲冲击试验法操作简单,应用最广。中国有关标准规定采用横梁式试验法,所用标准试样以U形缺口试样和V形缺口试样为主。
冲击试样所消耗的功称为
冲击功Ak。将Ak除以缺口处
横截面积F,则得
冲击韧度ak,单位为J/cm2。ak值没有明确
物理意义,因为冲击功并非沿着缺口处
截面积均匀消耗。因此,ak值不能直接用于设计计算。同一种
金属材料,缺口越尖越深,则
塑性变形体积愈小,吸收功也愈小,材料的韧性也就愈低。因此,对于不同尺寸和缺口的试样,所得结果不能互相换算和比较。
弯曲冲击试验 是20世纪初夏比(G.Charpy)提出的,以后获得广泛使用。在工程上主要是用它评定
冶金质量和加工工艺质量,以及测定
韧性-脆性转变温度。如试样上预制
疲劳裂纹,用示波图或其他方法求出载荷-时间曲线和
载荷-位移曲线,还可测得动态开裂发生的
断裂韧度KId和已
扩展裂纹停止扩展的断裂韧度KIA等(见
金属的强化)。
韧性-脆性转变 是金属材料随温度降低由韧性状态过渡到脆性状态致使冲击韧度急剧降低的现象。从韧性角度选材,最重要的是要知道韧性-脆性
转变温度Tk(℃)。Tk通常是根据冲击功(或冲击韧度)、
断口形貌特征、变形特征与温度的关系求得。其方法是:①选取一定冲击功所对应的温度为Tk;②若用夏比V形缺口试样,则对应于冲击功为15英尺-磅(20.34J)的Tk用V15TT表示;③或用断口面积上出现50%
结晶状断口时的温度为Tk,以50%FATT表示;④还有以冲击功曲线开始上升的温度来定义Tk,为零塑性转变温度,用NDT表示。显然,Tk因选用标准不同而异,使用Tk时,一定要注意定义Tk的标准。
其他试验:传统的弯曲冲击试样过小,不能反映实际构件中的
应力状态,所以不能满足特殊要求。50年代起,先后提出了
落锤试验和动态撕裂试验等方法,实际上都是使用大型夏比试样的弯曲冲击试验。落锤试验(DWT)主要用于测定金属钢板的NDT,试样的厚度与实际使用的
板厚相同,并且宽度加大。动态撕裂试验(DT)用来测定动态撕裂功和NDT。
根据落锤试验和动态撕裂试验求得的NDT,可以建立表征应力、缺陷和
工作温度关系的断裂分析图(FAD)。