夏比冲击试验（摆锤冲击试验机）方法（国标应为GB/T229）

        夏比冲击试验（夏氏冲击试验）是一种常用的评定金属材料韧性指标的动态试验方法。通常是依据标准要求，将坯样加工成具有规定的缺口形式和几何尺寸的试样，测试缺口试样在冲击载荷下的冲击吸收能量，以及断口的剪切面积百分率和侧膨胀值等。我国的夏比冲击试验经过三次修订，的是2007年的修改。下面对GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》（等效采用ISO148-1：2006）予以介绍。

　　1、适应范围

　　GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法适应于室温、高温以及低温下金属材料的V型和U型缺口冲击试验。冲击能量K或冲击韧度值越大，越可以承受较大的冲击载荷。一般把冲击吸收能量低的材料称为脆性材料，冲击吸收能量高的材料称为韧性材料。

　　2、试件要求

　　根据GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法，V型缺口试样和U型缺口试样的冲击能量分别表示为KV和KU，并用下标数字2和8表示摆锤刀刃半径，如KV2，其单位为J（焦耳）。冲击吸收能量的大小直接由试验机的刻度盘上读出。

　　而用试样缺口处的截面积S去除KV或KU，可得到材料的冲击韧度指标，用符号aK=K/S，其单位为KJ/m2或J/cm2。与k相比，aK没有明确的物理意义，只是一种数学表达方法。所以，现在大多数冲击吸收能量K作为材料韧性的判据。

　　标准规定冲击试样的尺寸为55mm×10mm×10mm，在试样中间有V型或U型缺口，并使其对称面垂直于试样纵向轴线，保证根部处没有影响吸收能量的加工痕迹。如试样料不够制备标准尺寸试样时，可使用宽度7.5mm、5mm或2.5mm的小试样。

表1             GB/T229-2007 试验方法规定的试样尺寸
参数 V型缺口试件尺寸 U型缺口试件尺寸
试样长度/mm 55±0.60 55±0.60
试样高度/mm 10±0.075 10±0.11
试样宽度/mm 10±0.11
7.5±0.11
5±0.06
2.5±0.04 10±0.11
7.5±0.11
5±0.06
2.5±0.04
缺口对称面端部距离/mm 27.5±0.42注 27.5±0.42注
缺口角度/° 45±2 --
缺口半径/mm 0.25±0.025 1±0.07
缺口底部高度/mm 8±0.075 8±0.09
5±0.09
试样对称面-试件轴角度/° 90±2 90±2
试样对称面试件纵向面间夹角/° 90±2 90±2
试样表面粗糙度/μm Ra=5 Ra=5
注：对自动定位试样的试验机，建议偏差用±0.165代替±0.42。

　　3、设备要求

　　GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法要求试验机应按GB/T3808-2002或JJG145-2007进行安装及检验，摆锤刀刃半径应为2和8mm，摆锤刀刃半径的选择应参考相关产品标准。

　　还要求试验前应检查摆锤空打时的回零差或空载能耗；并检查砧座跨距，砧座跨距应保证在40＋0.2mm以内。

　　4、试验结果评定

　　GB/T229-2007试验方法规定：对于试验温度有规定的，应在规定温度±2℃范围进行，如果没有规定，室温冲击试验应在23℃±5℃范围进行。根据即将修改的GB/T3098.1-20XX标准，高强度螺栓冲击试验在－20℃下进行，而风电高强度螺栓在－40℃下进行。

　　读取每个试件的冲击吸收能量，应至少估读到0.5J或0.5标度单位（或两者之间取zui小值）。试验结果至少应保留两位有效数字，修约方法按GB/T8170-2008执行。

　　对于是试样试验后没有*断裂，可以报出冲击吸收能量，或与*断裂试样结果平均后报出。由于试验机打击能量不足使试样未*折断时，吸收能量不能确定，试验报告应注明用×J的试验机试验，试样未断开。不同类型和尺寸试样的试验结果不能直接对比和换算。

　　试验中如有下列情况之一时试验结果无效：误操作、试样打断时有卡锤现象。

　　5、小结

　　夏比冲击试验因其试样加工简便，试验时间短，试验数据对材料组织结构、冶金缺陷等敏感而成为平价金属材料冲击韧性应用zui广泛的一种常用试验方法。主要用途如下：
　　①评价材料对大能量一次冲击载荷下破坏的缺口敏感性。
　　②检查和控制材料的冶金质量和热加工质量。
　　③评定材料在高、低温条件下的韧脆转变特性。

相关JB-300B

Charpy impact test 是用以测定金属材料抗缺口敏感性（韧性）的试验。制备有一定形状和尺寸的金属试样，使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比冲击试验机上处于简支梁状态，以试验机举起的摆锤作一次冲击，使试样沿缺口冲断，用折断时摆锤重新升起高度差计算试样的吸收功，即为Aku和Akv。可在不同温度下作冲击试验。吸收功值（焦耳）大，表示材料韧性好，对结构中的缺口或其他的应力集中情况不敏感。对重要结构的材料近年来趋向于采用更能反映缺口效应的V形缺口试样做冲击试验。