冲击韧性测量方法

1. 如何测量金属材料的韧性和疲劳性能

工程上最常使用的检测方法是，在冲击试验机上检测材料的冲击（断裂）韧性；在疲劳试验机上模拟工作载荷检测疲劳（断裂）强度。
韧性和疲劳强度是材料的诸多力学性能指标（参数）中的比较经常检测的项目。韧性好的材料（例如高强度合金钢）就不容易在服役过程中发生脆断破坏。特别是在低温条件下，材料的韧性是很重要的；例如，严寒地区的桥梁钢结构，工程机械等。疲劳强度指标的检验对在交变应力条件下工作的工件是很重要的；例如，车辆的承载弹簧，如果疲劳强度低，就会容易出现疲劳断裂，达不到设计的使用寿命；更危险的是还会发生灾难性事故！

2. 冲击强度的基本概述

（1） 冲击强度用于评价材料的抗冲击能力或判断材料的脆性和韧性程度，因此冲击强度也称冲击韧性。
（2） 冲击强度是试样在冲击破坏过程中所吸收的能量与原始横截面积之比。
（3）冲击强度的测量标准主要有ISO国际标准（GB参照ISO）及美国材料ASTM标准。
(4) 最常见的冲击强度测试是塑料制品的冲击强度。
根据试验设备不同可分为简支梁冲击强度、悬臂梁冲击强度.
GB/T 1043.1-2008 塑料.简支梁冲击性能的测定.第1部分:非仪器化冲击试验 ASTM D6110-2010 Standard Test Method for Determining the Charpy Impact Resistance of Notched Specimens of Plastics 规定了塑料在规定条件下测定简支梁冲击强度的方法。
GB/T 1843-2008 塑料悬臂梁冲击强度的测定 和 ASTM D256-2010 Standard Test Methods for Determining the Izod Penlum Impact Resistance of Plastics 规定了塑料在规定条件下测定简支梁冲击强度的方法。
具体区分如下：
GB: 是试件在一次冲击实验时，单位横截面积（m2）上所消耗的冲击功（J），其单位为MJ/m2。
ASTM:它反映了材料抵抗裂纹扩展和抗脆断的能力,单位宽度所消耗的功，单位为J/m。
设备区分：
悬臂梁冲击方向中间有撞针，简支梁冲击方向垂直面有凹块，正面形状为一凹形摆锤。
缺口区分：
缺口一般分为四种，有V型口和U型口两种，每种根据简短圆弧半径又分为两种。
样条区分：
GB：一般为 80*10mm 样条 以及63.5*10mm 样条 缺口为2mm，也有63.8*12.7mm样条
ATSM:一般为63.5*12.7mm 缺口剩余宽度为 10.16mm （国内有用80*10样条）
测试公式：
GB: a=W / (h*d) 单位KJ/m2 ATSM: a= W /d 单位：J/m
a:冲击强度
W :冲击损失能量
h：缺口剩余宽度
d：样条厚度
因此，GB与ASTM之间不可以等同测量，但从测量公式可总结经验公式：GB数值*10.16或8（错误样条）=ASTM数值，也可以由实际测量来总结比值。
(5) 除去塑料冲击强度之外，常用的冲击强度还有：
GB/T 229-2007金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 13465.4-2014不透性石墨材料试验方法 第4部分:冲击强度
SJ/T 11041-1996电子玻璃抗冲击强度测试方法
HG/T 3845-2008硬质橡胶.冲击强度的测定
JB/T 7609-2006炭石墨材料抗冲击强度试验方法

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