GB/T 229-2007关于夏比V型缺口冲击试样几何参数的规定及其加工方法

现行的冲击试验标准GB/T 229-2007,对夏比V型缺口冲击试样几何参数的规定较1994年颁发的旧标准GB/T 229—1994变化较大,通过将新标准、旧标准以及美标ASTM E23—02a对冲击试样几何参数的规定进行对比分析,认为GB/T 229-2007相比GB/T 229-1994对夏比V型缺口冲击试样几何参数的放宽和规定更加科学、合理。另外还对目前夏比V型缺口冲击试样的几种加工方法进行了比较分析,认为组合机床是冲击试样加工设备的发展方向。     

不同摆锤刀刃半径对室温冲击试验结果的影响

目前的冲击试验国家标准GB/T 229-2007中规定,冲击试验时摆锤刀刃半径应为2mm和8mm两种,但采用两种不同刀刃半径进行试验后的结果会存在一定的偏差。因此采用两种不同半径的刀刃分别对同一批试样进行室温冲击试验,结果表明:8mm半径刀刃冲击后得出的冲击吸收功略大于2mm半径刀刃的冲击吸收功,但差异不是很明显;检测中必须采用正确的试验方法,选择相对应的刀刃半径,避免造成检测结果的误判;对不同材料进行冲击性能比较时,只有选用相同半径的摆锤刀刃进行检测,结果才具有可比性。     

GB/T 229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法简介

介绍了新修订的GB/T 229—2007规定的金属材料夏比摆锤冲击试验方法,并与ASTM E23—2007进行了比较,分别从适用范围、试样要求、设备要求、试验过程及试验结果评定等主要技术要求方面进行了对比说明。结果表明:GB/T 229—2007较修订前的旧版本与ASTME23—2007的差异有所缩小,但两标准仍存在较大的差别。     

摆锤刀刃半径对SA508Gr.3Cl.2钢冲击试验结果的影响

冲击试验标准ASTM E23—16b和EN 10045-1:1990,对于摆锤刀刃半径的要求分别为8mm和2 mm,为了研究这两种摆锤刀刃半径对于冲击试验结果的影响,依据这两个标准对SA508Gr.3Cl.2钢进行了系列温度冲击试验,并对断口形貌进行了观察。结果表明:摆锤刀刃半径对冲击吸收能量、侧膨胀值、剪切断面率以及韧脆转变温度等均有影响;总体上在韧性区和脆性区即低能量和高能量范围内,2 mm摆锤刀刃半径测得的数值小于8 mm摆锤刀刃半径测得的,在韧脆转变温度范围内,两者之间没有明显的大小关系。     

不同摆锤刀刃对管线钢夏比冲击试验的影响及分析

为比较不同摆锤刀刃锤头对冲击试验结果的影响,采用8mm摆锤刀刃锤头和2mm摆锤刀刃锤头对X65管线钢进行系列夏比冲击试验,对测得的冲击能量进行比较分析。结果表明:在较高的能量范围内,采用8mm摆锤刀刃比采用2mm摆锤刀刃测得的冲击吸收能量高;随着试验温度的降低,两种不同摆锤刀刃下的冲击吸收能量值均逐渐减小,采用8 mm摆锤刀刃测得的冲击吸收能量下降更多;在较低的能量范围时,两者之间的差值变小;采用8 mm摆锤刀刃确定的韧脆转变温度高于采用2 mm摆锤刀刃确定的韧脆转变温度。     

核电工程用冲击试验标准对比分析

我国核电工程冲击试验通常采用GB/T 229-2007和ASTM E23-2007a两种标准,以核电工程常用的SA-508Gr.3Cl.1钢和SA-182F316LN钢为研究对象,从冲击吸收能量和韧脆转变温度两方面对比分析了两种标准的差异。结果表明:GB/T 229-2007更严格,按此标准测得的冲击吸收能量比按照ASTM E23-2007a测得的要低;当SA-508Gr.3Cl.1钢的试验温度高于韧脆转变温度时,采用两种标准测得的冲击吸收能量差值均随温度升高而增大;当温度低于韧脆转变温度时,采用两种标准测得的冲击吸收能量较接近;SA-182F316LN钢在试验温度范围内,按照ASTM E23-2007a测得的冲击吸收能量均比按照GB/T 229-2007测得的要高,且在-80℃两者差别最大。建议在充分积累核电工程材料冲击性能数据的基础上,逐步采用GB/T 229-2007进行核电材料冲击性能评价。     

3种金属材料夏比冲击试验方法标准分析及对比

从试验原理、试样要求、试验设备、试验程序、冲击试验结果处理及报告等方面对GB/T 229-2007,EN ISO 148-1:2016,ASTM E23-18等3个金属材料夏比冲击试验方法标准进行了分析和对比.结果表明:GB/T 229-2007和EN ISO 148-1:2016的内容基本相同;ASTM E23-18...     

摆锤刀刃半径对夏比V型冲击吸收能量的影响

为研究不同尺寸摆锤刀刃锤头对冲击试验结果的影响,采用刀刃圆角半径分别为2mm和8mm的锤头对多种材料进行夏比V型冲击试验,并从吸收能量、断口形貌等方面分析V型缺口试样在2mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量K_(V2)与8mm摆锤刀刃下的冲击吸收能量K_(V8)的变化规律,研究摆锤刀刃尺寸对夏比V型冲击吸收能量的影响。结果表明:在韧脆转变温度曲线上平台区和转变区(塑性断口)范围内,K_(V8)大于K_(V2);在转变区(脆性断口)范围内,K_(V2)大于K_(V8);在下平台区,KV8与K_(V2)几乎相等。     

标准冲击试样在仪器化摆锤冲击试验机检定中的应用

通过分析仪器化摆锤冲击试验方法的测试结果,研究标准冲击试样在仪器化摆锤冲击试验机(以下简称试验机)间接检定中的适用性。对比冲击过程的特征曲线和标准试样的吸收能量,结果表明利用夏比V型缺口标准冲击试样对仪器化摆锤冲击试验机进行间接检定,更加科学合理。     

摆锤刀刃半径对夏比冲击试验结果的影响

采用8mm和2mm两种摆锤刀刃半径分别对低、中、高3个冲击吸收能量等级的3种锻件钢材进行了系列温度夏比冲击对比试验,研究了摆锤刀刃半径对冲击吸收能量、侧膨胀值、剪切断面率以及韧脆转变温度的影响。结果表明:低、中、高能量3种钢材的对比试验都呈现出较为明显的差异,即采用8mm摆锤刀刃半径测得的冲击吸收能量要高于采用2mm摆锤刀刃半径测得的,但是该种差异在上、下平台附近时逐步缩小;用两种摆锤刀刃半径测得的冲击延性指标,如侧膨胀值和剪切断面率也存在相对应的结果;不同摆锤刀刃半径系列温度冲击试验测得同一材料的韧脆转变温度也不相同。     

夏比摆锤冲击试验的有效质量控制

通过使用标准夏比冲击试样对摆锤冲击试验机的准确性进行校准以及对夏比冲击断裂残样形貌进行分析的方法,可以实现对摆锤冲击试验机的快速期间核查,并能及时查找出导致夏比摆锤冲击试验示值偏离的因素,并针对每种偏离因素给出了相应的解决方法,以便尽可能削减偏离到受控范围内。从而保证了夏比摆锤冲击试验的精度,在一定程度上确保了夏比摆锤冲击试验能够得到有效的质量控制。     

标准冲击试样在摆锤冲击试验检定中的应用

通过比较夏比V型缺口标准冲击试样和弧形标准冲击试样在不同工况下的检定结果,研究不同类型的标准冲击试样在摆锤冲击试验机间接检定过程中的适用性。对比分析摆锤冲击试验机的整机刚性、地基情况以及仪器化冲击试验机实验曲线的特征参数,结果表明使用夏比V型缺口标准冲击试样进行间接检定更加科学合理。     

金属材料常温冲击吸收功的测量不确定度评定

为了掌握金属材料的冲击韧性,量化冲击吸收功指标,以便于更好的提供设计选材和研制新材料的技术依据,从而保证材料的使用安全性和合理性。根据GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》及不确定度评定方法的要求,对金属试样常温冲击吸收功测量结果进行不确定度评定。     

试样厚度对夏比冲击试验结果的影响

通过不同温度下的夏比摆锤冲击试验对非标准小尺寸V型缺口冲击试样的冲击吸收能量和侧膨胀值进行了分析,并结合力-位移曲线,研究了试样厚度对冲击试验结果的影响。结果表明:当试验温度高于韧脆转变温度时,冲击吸收能量与试样的横截面积有关,因此与厚度呈线性关系;而低于韧脆转变温度时,冲击吸收能量与试样厚度之间没有明显关系;试样的侧膨胀值、剪切断面率与厚度之间没有直接联系。随着试样厚度的减小,不稳定裂纹扩展起始力越来越小,从而导致冲击吸收能量减小。厚度越大试样吸收的能量越多,冲击过程中所受到的最大力也越大。     

管线钢冲击吸收功测量的尺寸效应

对20钢、16Mn钢和X70钢不同宽度试样在-80～40℃范围内进行夏比冲击试验,研究了非标准尺寸试样冲击功与标准试样冲击功之间的关系,比较了大小试样韧脆转变温度的不同;把试验结果与ASTM标准、BS标准进行对比,不同尺寸试样的韧脆转变温度漂移程度相差很大。并对上平台冲击功的换算公式做了修正。     

摆锤刀刃半径对冲击试验结果的影响

在各最新版本的冲击试验标准中,R_2和R_8两种规格的冲击摆锤刀刃都被认可采用,但两者产生的数据差异一直存在很大的争议。以3个标样供货机构的多种标准试样为试验对象,研究了两种摆锤刀刃半径对冲击试验结果的影响。结果表明:对于V型缺口低能量试样,R_2和R_8两种刀刃产生的差别并不会高于标准试样本身均匀度的影响,试验结果与试样本身的性能特征有关;对于弧形试样,采用R_8刀刃测得的冲击吸收能量高于采用R_2刀刃测得的,且试样韧性越好两者之间差别越大。     

冲击试验方法标准GOST9454-1978与CB／T229--2007的比较

介绍了独联体国家跨国标准GOST9454--1978《金属低温、室温和高温冲击弯曲试验方法》,并与我国现行的GB／T229--2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》进行了比较。从两标准的适用范围、试样要求、设备要求、试验过程及试验结果评定等主要技术要求方面的对比看,两者在试样的类型尺寸、操作程序及结果表示等方面存在较大差异,在实际应用时应予以注意。     

冲击试验试样定位器

国标GB/T229—1994中7.5条规定“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”.但由于一般国产冲击试验机没有试样缺口自动定位装置,要将试样缺口在支座上准确放置只能利用“跨距样板”手工放置,因此放置试样耗时较长,效率较低.特别在高温或低温冲击试验中,试样从介质中移出至打击的时间根本无法满足标准中7.10条“必须在3～5s内打断试样”的规定.为满足标准中7.10条的要求,必须压缩放置试样时间,采用试样定位器是一种有效的方法.定位器的作用是当放置试样时能使试样准确定位,而冲击时又不与试样接触以不改变原受力状态.定位器如图1所示,活动基座上有两个前定位块和两个后定位块,它们作用是防止定位杆与试样支座或冲击试验机摆锤座壁直接发生碰撞.活动基座钻两个孔,两条导向杆分别从中穿过,使活动基座能在导向杆轴向上往复运动.定位杆(图2)用旧千分尺改制,将其螺纹部分截短,测量端磨尖.定位杆采用千分尺的目的是高、低温试验时能对试样膨胀量进行补偿.拉力电磁铁接冲击试验机“冲击”开关时,拉力电磁铁接通,将活动基座往后拉,当“冲击”开关断开时,活动基座在弹簧的作用下恢复原位.     

金属材料试样制备与力学性能试验结果的相关性——第三讲 试验标准对力学性能试验试样机加工的具体要求（续）

4．2国家标准对冲击试样机加工的要求 GB／T229—1994标准规定了V型缺口和U型缺口两大类共计三种标准试样,如图27～29所示,其中U型缺口标准夏比冲击试样又分为两种。     

金属材料仪器化冲击试验方法国内外标准比较

对EN ISO 14556:2015,GB/T 19748-2005,ASTM E2298-15仪器化冲击试验方法标准的主要区别进行了对比,特别是各标准的仪器设备要求、适用的试样尺寸及类型、力-位移曲线类型的判定、韧性断面率的评价等,对正在修订国标中新增的内容也予以了说明。结果表明:ASTM标准在仪器设备方面要求更高,但ISO及GB的可行性更好;ISO及ASTM标准覆盖了小夏比V型缺口试样(MCVN试样)的试验部分,使得试验内容更加丰富,但实际试验情况显示小尺寸试样的力-位移特征曲线稳定性不如10mm×10mm×55mm尺寸标准试样的;利用各标准中提供的计算公式对韧性断面率进行评价时,计算公式及特征系数K值的选择对试验结果有很大影响;正在修订国标中加入了裂纹形成能Wi及裂纹扩展能Wp的概念,使得在力-位移特征曲线Fm的后段部分进一步得到细化,具有一定的理论研究价值。