GBT 229-2020金属材料夏比摆锤冲击试验方法

本标准规定了金属材料在冲击试验中测定冲击试样（V型、U型缺口和无缺口试样）吸收能量的夏比摆锤冲击试验方法。

适用于室温、高温或低温条件下夏比摆锤冲击试验，但不包括仪器化冲击试验方法，这部分内容参见GB/T19748。

GB/T 2975 钢及钢产品  力学性能试验取样位置及试样制备（GB/T 2975-2018，ISO377:2017，MOD）

GB/T 3808 摆锤式冲击试验机的检验（GB/T 3808-2018，ISO148-2:2008，MOD）

GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

JJG 145 摆锤式冲击试验机检定规程

能量相关定义：初始势能 initial potential energy 势能 potential energy Kp 在落摆进行冲击试验前摆锤的势能，由直接校准确定。

吸收能量 ahsorbed energy K 采用摆锤冲击试验机使试样发生断裂需要的能量，该能量是进行摩擦修正后的值。

注：用字母V或U表示缺口几何形状，用字母W代表无缺口试样，用下标数字2或8表示摆锤锤刃半径。

例如KV₁，初始势能标称值 nominal initial potential energy 能量标称值 nominal energy K_N 由冲击试验机制造商给定的名义能量值。

试样相关定义 宽度 width W 开缺口面与其他对面之间的距离。注1：对于无缺口试样为打击中心所在面与其相对之间的距离。

注2：见图，注3：在GB/T 229-2007中开缺口面与其相对面之间的距离定义为“高度”，替换为“宽度”是为了与其他原理相同的断裂标准一致。

厚度 thickness B垂直于宽度方向且与缺口轴线平行的尺寸。注1：对于无缺口试样为与宽度方向垂直的醉小尺寸。

注2：见图。注3：在GB/T 229-2007中垂直于宽度方向且与缺口轴线平行的尺寸定义为“宽度”，替换为“厚度”是为了与其他原理相同的断裂标准保持一致。

长度 length L与缺口方向垂直的醉大尺寸。注1：对于无缺口试样为与宽度方向垂直的醉大尺寸。

注2：缺口方向即缺口深度方向。保护罩可用于U型摆锤试验机，用于保护断裂试样不回弹到摆锤和造成卡锤。本文件使用符号和说明见表1。

表 1 符号、名称及单位
符号	单位	名称
B	mm	试样厚度
a	˚	摆锤释放时的角度
ß1	˚	不安装试样时摆锤下落的升角
ß2	˚	不安装试样且不复位指针时摆锤下落的升角
L	mm	试样长度
LE	mm	侧膨胀值
K	J	吸收能量（以KV2、KV8、KU2、KU8表示不同缺口几何形状和不同锤刃半径）
K1	J	不安装试样时摆锤下落的指示吸收能量
K2	J	不安装试样且不复位指针时摆锤下落的指示吸收能量
KN	J	初始势能标称值
Kp	J	初始势能
Kr	J	总吸收能量
KV2	J	V型缺口试样使用2mm摆锤锤刃测得的冲击吸收能量
续表 1
符号	单位	名称
KV8	J	V型缺口试样使用8mm摆锤锤刃测得的冲击吸收能量
KU2	J	U型缺口试样使用2mm摆锤锤刃测得的冲击吸收能量
KU8	J	U型缺口试样使用8mm摆锤锤刃测得的冲击吸收能量
KW2	J	无缺口试样使用2mm摆锤锤刃测得的冲击吸收能量
KW8	J	无缺口试样使用8mm摆锤锤刃测得的冲击吸收能量
M	N·m	摆锤力矩，等于F·l2
Þ	J	由指针摩擦带来的能量损耗
Þ`	J	由轴承摩擦和空气阻力带来的能量损耗
Þß	J	仰角ß对应的修正能量损耗
SFA	%	剪切断面率
T1	℃	转变温度
W	mm	试样宽度
Tt2T	℃	由指定吸收能量值（例如27J）确定的转变温度
Tt50%US	℃	由指定吸收量上平台的百分数（例如50%）确定的转变温度
Tc50%PA	℃	由指定剪切断面率（例如50%）确定的转变温度
TP0.9	℃	由指定侧膨胀值（例如0.9mm）确定的转变温度

试验原理本标准规定的试验采用摆锤单次冲击的方式使试样破断，试验条件由第6章、第7章和第8章给出。

试样的缺口有规定的几何形状并位于两支座中心、打击中心的对面。测定参数包括吸收能量、测膨胀值和剪切断面率等。

由于很多材料的冲击结果会随温度变化而变化，试验应在给定温度条件下进行，当给定温度不是室温时，试样应在可控温度下进行加热或冷却。

注1：夏比摆锤冲击试验是工业应用方面常用的验收判定试验。对于这类试验，试样完全断裂，部分断裂或者只是发生塑性变形并划过砧座。

这些情况并不重要，在理论研究方面，需对测定的能量值进行深入研究，测定的能量值可能与试样是否破断有很大关系。

注2：需要注意不是所有的夏比冲击试验结果都可以直接进行比较。例如试验采用的摆锤锤刃半径可能不同。

或采用不同形状的试样，采用不同摆锤锤刃可能导致试验结果产生差异。这也是完整的试验报告除了执行标准还需包括明确的试验机类型、试样类型。

试验后试样断裂情况等用于决定试验结果可比较性项目的原因。试样一般要求标准尺寸冲击试样长度为55mm，横截面为10mm×10mm方形截面。

在试样长度的中间位置有V型或U型缺口，如试样不够制备标准尺寸试样，如无特殊规定，可使用厚度为7.5mm、5mm或2.5mm的小尺寸试样。

通过协议也可使用其他厚度的试样，注1：只有采用形状和尺寸均相同的试样才可以对结果进行直接比较。

注2：对于低能量的冲击试验，用垫片使小尺寸试样位于摆锤中心位置以避免额外的能量吸收非常重要。

对于高能量的冲击试验采用垫片的重要性会有所降低，垫片可以置于支座上方或下方，使试样厚度的中心位置位于10mm支座以上5mm的位置。

即标准试样的打击中心位置，对于需要进行热处理的试验材料，应在醉终热处理后的试料上进行精加工和开缺口。

摆锤冲击试验机CBX-B悬臂梁、CBJ-B简支梁

用途及特点：
本冲击试验机是严格按国标GB/T3808－2002《摆锤式冲击试验机》开发的产品，按国标GB/T229－2007《金属夏比缺口冲出试验方法》对金属材料进行冲击试验。醉大冲击能量为300J，并带有150J摆锤一个。所用试样断面为8×10mm。主要对冲击韧性较大的黑色金属，特别是钢铁及其合金进行试验。
该产品的试验原理是利用摆锤冲击前位能与冲击后所剩余位能之差在液晶屏上显示出来的方式，得到所试验试样的吸收功。操作上采用半自动控制，操作简便，工作效率高，利用摆锤冲断试样后的剩余能量即可自动扬摆。在连续做试样的冲击试验时，更能体现其优越性。
主要技术规格
1. 醉大冲击能量：            150J、300J 
2. 摆锤力矩(冲击常数)：80.3848N·m、160.7695N·m 
3. 度盘显示每小格分度值：   1J        2J
4. 摆锤预扬角：                  150°
5. 摆锤中心至冲击点(试样中心)距离：750mm
6. 冲击速度：                   5.2m/s??
7. 试样支座跨距：                40mm
8. 试样支座钳口圆弧半径：       R1-1.5
9. 试样支座支承面后倾角：       11°±1°
10. 冲击刀圆弧半径：        R2-2.5  （美标R8）
11. 冲击刀夹角：                 30°
12. 冲击刀厚度：               16 mm
13. 试样规格(长×宽×高)：?  55×10×10mm
                     55×10×7.5mm
                    55×10×5mm
14. 试验机外形尺寸：810×510×1420mm
15. 试验机净重：            420kg
16. 电源：交流三相四线380V±10%?  50Hz、250W（主电机）
17. 环境条件：周围环境无腐蚀介质，无震动，无强电磁场干扰．
标准配置：
1. 主机一台；
2. 150J、300J摆锤各一个；
3. 试样对中辅具一套；
4. PLC控制器一只。
5. 防护网一套