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沖擊試驗(yàn)相信很多朋友應(yīng)該都不陌生，尤其是化工行業(yè)、科研單位、大專院校，質(zhì)量檢測等部門！沖擊試驗(yàn)機(jī)應(yīng)該會(huì)經(jīng)常用到。那么對(duì)于沒有使用過的朋友可能就比較疑惑。下面小編就來介紹一下什么是沖擊性能？沖擊性能的定義是什么？以及沖擊試驗(yàn)常用術(shù)語有哪些？一起往下看吧！

擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)示意圖

1、沖擊性能及沖擊試驗(yàn)的定義

材料抵抗沖擊載荷的能力稱為材料的沖擊性能。沖擊載荷是指以較高的速度施加到零件上的載荷。當(dāng)零件在承受沖擊載荷時(shí)，瞬間沖擊所引起的應(yīng)力和變形比靜載荷時(shí)要大得多。因此，在制造這類零件時(shí)，就必須考慮到材料的沖擊性能。

沖擊試驗(yàn)是利用能量守恒原理，將具有一定形狀和尺寸的帶有V型或U型缺口的試樣，在沖擊載荷作用下沖斷，以測定其吸收能量的一種試驗(yàn)方法。沖擊試驗(yàn)是試樣在沖擊試驗(yàn)力的作用下的一種動(dòng)態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)。沖擊試驗(yàn)對(duì)材料的缺陷很敏感，它能靈敏地反映出材料的宏觀缺陷、顯微組織的微小變化和材料質(zhì)量。因此，沖擊試驗(yàn)是生產(chǎn)上用來檢驗(yàn)冶煉、熱加工、熱處理工藝質(zhì)量的有效方法。

2、沖擊試驗(yàn)常用術(shù)語

（1） 夏比沖擊試驗(yàn) 夏比沖擊試驗(yàn)是用規(guī)定高度的擺錘對(duì)處于簡支梁狀態(tài)的缺口試樣進(jìn)行一次性沖擊，并測量試樣折斷時(shí)的吸收能量的試驗(yàn)。夏比沖擊試樣有U型缺口試樣和V型缺口兩種試樣。V型缺口由于應(yīng)力集中較大，應(yīng)力分布對(duì)缺口附近體積期性變形的限制較大而使塑性變形更難進(jìn)行。V型缺口參與塑性變形的體積較小，沖擊時(shí)吸收能量較低，且脆性轉(zhuǎn)變溫度較高和范圍較窄，對(duì)溫脆性轉(zhuǎn)變反應(yīng)更靈敏，斷口也較清晰，更容易反映金屬阻止裂紋擴(kuò)展的抗力。

（2） 實(shí)際初始勢(shì)能（Kp） 對(duì)試驗(yàn)機(jī)直接檢驗(yàn)測定的值。

（3） 吸收能量（K） 由指針或其他指示裝置示出的能量值。用字母V和U表示缺口幾何形狀，用下角標(biāo)數(shù)字2或8表示擺錘刀刃半徑，例如KV2。

（4） 試樣高度（h） 試樣開缺口面與其相對(duì)面之間的距離，如圖4-1所示。

（5） 試樣寬度（w） 試樣與缺口軸線平行且垂直于高度方向的尺寸，如圖4-1 所示。

（6） 試樣長度（L） 與缺口方向垂直的最大尺寸，缺口方向即缺口深度方向，如圖4-1所示。

（7） 儀器化沖擊試驗(yàn) 儀器化沖擊試驗(yàn)是在沖擊試驗(yàn)機(jī)上裝有力傳感器和位移傳感器可以顯示和記錄沖擊過程各種參量的一種試驗(yàn)。沖擊試驗(yàn)時(shí)的沖擊吸收能量通常由裂紋形成能量和裂紋擴(kuò)展能量兩部分組成，將這兩部分能量分別進(jìn)行記錄和分析可以更好地評(píng)定金屬的脆斷傾向。夏比V型缺口沖擊試樣在疲勞試驗(yàn)機(jī)上預(yù)制成全深為5mm 的疲勞裂紋，然后在裝置有自動(dòng)記錄的夏比沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，沖擊擺錘上貼有電阻應(yīng)變片可以傳感沖擊過程中載荷的變化，其輸出由計(jì)算機(jī)觀測和記錄而得到?jīng)_擊過程中的載荷-時(shí)間曲線，再通過各種測量位移的裝置求出沖擊過程中位移與時(shí)間的關(guān)系，由此求出位移-時(shí)間曲線，從而可求得動(dòng)態(tài)開裂發(fā)生的動(dòng)態(tài)斷裂韌度KID。

1. 屈服力（Fgy） 力-位移曲線從直線上升部分向曲線上升部分增加轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)的力。它表征穿過試樣全部不帶裂紋試樣的韌帶發(fā)生屈服時(shí)的近似值，實(shí)質(zhì)上是試樣缺口根部發(fā)生屈服時(shí)相應(yīng)的沖擊力。

（9） 最大力（Fm） 力-位移（或力-時(shí)間）曲線上力的最大值。

（10） 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力（Fiu） 力-位移（或力-時(shí)間）曲線急劇下降開始時(shí)的力。它表示不穩(wěn)定擴(kuò)展開始時(shí)的特征。

（11） 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止力（Fa） 力-位移（或力-時(shí)間）曲線急劇下降終止時(shí)的力。

（12） 屈服位移（Sgy） 與屈服力相對(duì)應(yīng)的位移。

（13） 最大力時(shí)的位移（Sm） 與最大力相對(duì)應(yīng)的位移。

（14） 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始位移（Siu） 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展開始時(shí)的位移。

（15） 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止位移（Sa） 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止時(shí)的位移。

（16） 總位移（St） 力-位移曲線結(jié)束時(shí)的位移。

（17） 最大力時(shí)的能量（Wm） 力-位移曲線下從S=0到S=Sm部分的面積。

（18） 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始能量（Wiu） 力-位移曲線下從S=0到S=Siu部分的面積。

1. 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止能量（Wa） 力-位移曲線下從S=0到S=Sa部分的面積。
2. 裂紋形成能量（Wi） 近似認(rèn)為，力-位移曲線下從S=0到S=Sm部分的面積，即Wi ≈Wm。
3. 裂紋擴(kuò)展能量（Wp） 力-位移曲線下從S=Sm到S=St的面積，即Wp=Wt－Wi

(22) 總沖擊能量（Wt） 力-位移曲線下從S=0到S=St的面積。

(23) 沖擊試樣斷口 沖擊試樣沖斷后的斷裂表面及臨近表面的區(qū)域。其宏觀外貌一般呈晶狀，纖維狀（含剪切唇）或混合狀。

(24) 晶狀斷面 斷裂表面一般呈現(xiàn)金屬光澤的晶狀顆粒，無明顯塑性變形的齊平斷面。

(25) 晶狀斷面率 斷口中晶狀區(qū)的總面積與缺口下方原始橫截面積的百分比。

(26) 纖維狀斷面 斷裂表面一般呈現(xiàn)無金屬光澤的纖維形貌，有明顯塑性變形的斷面。

(27) 纖維斷面率 斷口中纖維區(qū)的總面積與缺口下方原始橫截面積的百分比

(28) 側(cè)膨脹值 斷裂試樣缺口側(cè)面每側(cè)寬度較大增加量之和，單位為mm。