也谈夏比(V型缺口)冲击试样缺口顶角至背面长度的测量

《理化检验·物理分册》1992年第1期刊登了夏比(V型缺口)冲击试样缺口顶角至背面长度的测量(以下简称《夏比》一文,笔者准备按该文方法加工一块规,但经仔细分析《夏比》一文有以下不妥处,现提出与大家共同商榷。 1 《夏比》中提出的测量注意事项,在实际工作中是较难满足要求的。由于试样V型缺口的顶角要求为45°±2°,试样的顶角为43°±15°,这样实际加工的试样V型缺口的顶角必然大于块规的顶角,这样块规顶角装入试样V型缺口后就不可能靠拢、靠紧,也难保证测量时块规底面至顶角的轴线与试样V型缺口顶角至试样背面棱线的垂直线重合。 为了达到《夏比》中测量注意事项的要求,应当设计一组块规,即43°、45°、47°,使用中根据试样V型缺口的角度来选择相应角度的块规。 2 试样V型缺口顶角结构应为R0.25±0.025mm,因此块规的顶角结构不能是尖角,也应加工成R0.25mm左右的圆角。 3 根据GB2106-80《金属夏比(V型缺口)冲击试验方法》要求,检查试验尺寸用的量具精度不应低于     

金属材料夏比冲击试样V型缺口的测量精度

金属材料夏比冲击试样V型缺口测量不规范导致冲击试验测试值严重失准,比例图形绘制的精度及正确画法是保证冲击试样尺寸和形状完全满足GB/T229-2007规定的重要手段,因此要严格控制夏比冲击试样V型缺口的测量精度,用于缺口投影仪检验缺口质量和加工精度的标准公差带图形的绘制要统一标准。     

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。     

夏比V型缺口冲击吸收能量测试失准原因的探讨

针对夏比V型缺口冲击吸收能量的实际测量值明显偏高的情况,调查了夏比冲击试验测试值失准的原因,具体分析了加工方法、加工设备和测量方法对夏比V型缺口冲击试样尺寸及测量精度的影响,以及如何避免冲击吸收能量测试值失准的措施及建议。     

V型缺口冲击试样尺寸公差因素的有限元分析

对照GB/T 229-2007和ASTM E23-2012c(2014)对V型缺口冲击试样的加工要求,使用有限元模拟计算方法,分析了试样尺寸公差对试样缺口处应力的影响,并利用缺口处的应力评估了尺寸公差对缺口敏感性的影响权重。结果表明:缺口底部高度和缺口角度对试样缺口敏感性的影响权重最大;试样宽度和高度的影响次之,试样长度的影响最小;相比较,ASTM E23-2012c(2014)对V型缺口冲击试样加工尺寸公差的要求比GB/T 229-2007更为合理。     

缺口形状对铁基烧结材料冲击韧度的影响

冲击韧度是评价材料性能的一个重要指标,同种材料在不同缺口形状下的冲击韧度是不同的。对不同缺口形状的铁基烧结材料进行了室温冲击试验,研究了缺口形状对冲击韧度、冲击断口形貌以及断口附近裂纹微观形貌的影响,试样的缺口形状有半圆型、U型、Ⅰ型、V型和无缺口5种,其中V型缺口的缺口角度又有45°,90°,120°3种。结果表明:无缺口试样的冲击韧度最大,其平均值为9.86J·cm~(-2),远远超出有缺口试样的;半圆型缺口试样的冲击韧度为2.70J·cm~(-2),U型缺口试样的冲击韧度为2.46J·cm~(-2),较半圆型缺口试样的略小;Ⅰ型和3种V型缺口试样的冲击韧度相差甚小,且比U型缺口试样的要低;无缺口试样的冲击断口有明显塑性变形,断口附近产生的裂纹多,分布范围较广;有缺口试样的冲击断口塑性变形不明显,断口附近裂纹少,且分布范围局限在断口处。     

冲击试样缺口投影仪标准比对样板缺口半径的校准方法及测量不确定度分析

针对金属材料冲击试验缺口加工中冲击试样缺口投影仪的计量现状,介绍了冲击试样缺口投影仪的结构和标准比对样板V形、U形缺口圆弧半径的技术要求,并提出了冲击试样缺口投影仪标准比对样板详细的测量标准设备和校准方法并做测量不确定度分析,实现了冲击试样缺口投影仪标准比对样板缺口半径的量值溯源和计量校准的要求。     

单轴拉伸状态下V型切口的应力集中系数

为统一单轴拉伸状态下相同应力集中系数的V型切口形状尺寸设计,以提高缺口试样试验结果的可比性。比较分析目前拉伸试验、疲劳试验和持久试验等标准方法规定使用的试验切口形状尺寸以及计算公式。通过疲劳试验数据结果,依据缺口疲劳系数值和应力集中系数的拟合关系,验证最新修订版的ISO 204标准与DIN 743-2——2000标准给定的公式更适合V型切口形状试样的应力集中系数值计算。并提出以统一的计算公式和切口形状尺寸比例作为设计遵循的准则,提高单轴拉伸状态下缺口试样测试材料缺口敏感性结果的可比性。     

冲击试验试样简易定位装置

缺口冲击是检验材料韧性的主要手段。试验要求缺口对中偏差不大于±0.2mm,对中超差将影响测试的准确性。老式冲击试验机一般无缺口对中装置,试样对中大部分采用对中样板手工操作,效率低精度也差,对试验速度有一定要求的低温冲击及试验数量大时很不适用。现介绍一种我们设计制作的端面试样定位装置,它可以很方便地安装于JB30型冲击试验机上,实现试样的快速准确定位而不影响测试结果。     

冲击缺口类型对34CrNi1Mo钢韧脆转变温度的影响

对34CrNi1Mo钢分别进行V形和U形两种缺口类型的冲击试验,并绘制出剪切断面率与试验温度的曲线。通过曲线及韧脆转变温度的对比,分析缺口类型对34CrNi1Mo钢韧脆转变温度的影响。结果表明:不同缺口类型对34CrNi1Mo钢的韧脆转变温度有较大影响,U形缺口试样测得的韧脆转变温度低于V形缺口试样测得的韧脆转变温度。     

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。     

基于单轴缺口试样的一种低周疲劳测试方法与应用

对于漏斗式小曲率半径的缺口圆棒与缺口薄片试样提出了一种采用轴向测量应变的低周疲劳测试方法.通过有限元分析建立小曲率半径的漏斗式缺口圆棒或薄片试样的轴向测试应变到缺口根部Tresca等效应变的应变转换模型,并由疲劳损伤等效假设建立基于缺口试样疲劳实验数据的材料低周疲劳寿命估算模型;完成了大曲率半径漏斗光滑试样和小曲率半径缺口试样的Ti-4Al-2V合金低周疲劳试验,基于缺口试样的疲劳试验所建立的材料低周疲劳寿命估算模型与基于大曲率半径漏斗试样的低周疲劳寿命估算模型有良好的符合度.新方法也方便应用于N18锫合金缺口薄片试样的材料高温单轴低周疲劳行为试验研究,可推荐于材料低周疲劳测试规范修订采用.文中获得的Ti-4Al-2V合金和N18锆合金的不同温度下单轴低周疲劳行为试验数据与寿命估算模型有宜于工程应用.     

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。     

金属夏比缺口(V型)室温冲击试验检测结果不确定度的评定

介绍了测量不确定度在金属夏比（V型缺口）室温冲击试验中的应用，并对影响冲击试验结果的测量不确定度做了详细评定，从试样的形状和尺寸、缺口底部的光洁度、冲击试验机、试验温度、检查试样尺寸量具的最小分度值五方面分析了不确定度的来源，对各分量进行了计算、合成并作出评定。     

用万能工具显微镜检验V型缺口冲击试样的形状及尺寸

利用万能工具显微镜对Ｖ型缺口冲击试样的形状及尺寸进行检查，并以此数据指导Ｖ型缺口拉床的调整，加工出合格的试样。     

TA5钛合金冲击断裂时的裂纹扩展特征

TA5钛合金板材,经840℃退火处理,加工成10×10×55(mm)的夏比V型缺口试样和预制疲劳裂纹试样,用示波冲击试验方法,求得最大裂纹扩展速率da/dt为9.15m/s;平均速率da/dt为6.44m/s;动态断裂韧性K_(1d)为55.4MPam~1/~2。     

介绍一种避免圆柱形拉伸试棒打滑的小方法

测试金属材料圆柱形拉伸试棒的拉伸强度时,由于试验机上圆试样V型钳口使用时间长后,会产生装夹试样后夹紧力不够。随着拉伸试验台的上升,测试试样产生滑动,影响测试工作的正常进行。针对此情况,我们在光滑圆柱形试样的夹持两端部,车削螺距1.5mm深1mm的螺旋槽(见右示意图),再将试样装夹在试验机上圆试样V型钳口上,测试时就不会产生滑动现象。 此法适用于钢材、铸铁及有色金属加工成的圆柱形拉伸试样。     

4130X钢韧脆转变温度的测定

采用V型缺口试样，通过系列温度的冲击试验．以冲击吸收功、纤维断面率的变化对4130X钢的韧脆转变温度进行了测定。试验结果表明，4130X钢韧脆转变温度为-40℃。     

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。     

金属夏比V型缺口标准试样的研制

介绍了金属夏比V型缺口标准试样的研制原理,采用40CrNiMo制做了低能量和中能量两个能量级的标准试样,并在国家基准冲击试验机上进行试验。结果表明,低能量标准试样的平均冲击值为24.84 J,标准偏差为1.4 J,半年稳定性为0.7%;中能级标准块的平均冲击值为97.51 J,相对标准偏差为3.0%,半年稳定性为0.8%,符合国家标准GB/T 18658-2002要求,实现了冲击能基准量值传递的目标。同时分析了冲击试样加工工艺及其形貌、相结构对冲击能量值的影响。