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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 衝擊試驗(yàn) [打印本頁(yè)]

作者: Wellqi 時(shí)間: 2006-11-14 10:04
標(biāo)題: 衝擊試驗(yàn)
一、       實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1.       對(duì)刻有凹溝的試片施以衝擊，試片破壞時(shí)所受能量的大小即為材料的韌性。由韌性的高低可判斷材料在使用是否會(huì)發(fā)生脆性破壞。
2.       研究衝擊值間與破斷面之情況。
3.       瞭解材料之韌性與溫度的關(guān)係。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.       夏丕（Charpy）衝擊試驗(yàn)機(jī)，如圖一所示。
2.       游標(biāo)尺、低溫保溫設(shè)備、電熱壺、放大鏡。
三、    實(shí)驗(yàn)材料
鋁銅合金、碳鋼
四、       實(shí)驗(yàn)原理
1.       Charpy 衝擊試驗(yàn)原理
試驗(yàn)時(shí)，將試片放置於衝擊試驗(yàn)機(jī)之平臺(tái)上，然後將已放在一定高度之?dāng)[錘使之自由落下，進(jìn)而對(duì)試片產(chǎn)生衝擊。利用擺錘的重量及衝擊試片前後擺錘之高度差，計(jì)算出試片斷裂所吸收之能量，此值即為材料的韌性。
圖為一衝擊試驗(yàn)原理示意圖。將一已知重量的擺錘升高至h1高度，釋放後，當(dāng)其到達(dá)最低點(diǎn)位置時(shí)，則其位能全部轉(zhuǎn)為動(dòng)能，衝斷試片後，一部分能量被試片吸收，剩餘之能量將使擺錘繼續(xù)升高至h2高度。
假設(shè)
W＝擺錘重量（kg）
R＝擺擺錘的重心到迴轉(zhuǎn)中心的距離
h1＝撞擊前擺錘之高度
h2＝撞擊後擺錘升高之高度
α＝擺錘預(yù)定落下位置的角度
β＝擊斷試片後，擺錘自由上升的角度
擺錘原有位能＝Wh1＝WR(1－cosα)
擺錘餘留位能＝Wh2＝WR(1－cosβ)
假如不考慮衝擊過(guò)程的摩擦損失和試片由墩座飛出十的能量損失，則試片破斷時(shí)所吸收的能量ΔE為：
ΔE＝W(h1－h(huán)2)＝WR(cosβ－cosα)
上式中W、R、α皆為已知數(shù)，所以只要由儀表上讀出β值，即可求出吸收能量。此能量除以試片之?dāng)嗝娣eA即為衝擊值I：

2.       溫度對(duì)衝擊值的影響
         衝擊試驗(yàn)可以用來(lái)決定金屬材料在溫度下降時(shí)，由延性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈孕袨榈臏囟裙?fàn)圍，即為材料的韌脆轉(zhuǎn)換溫度(Fracture transitionplastic temperature, FTPT)，如圖二所示。材料在低溫破斷時(shí)會(huì) 呈現(xiàn)脆性破斷，所謂脆性破斷即是材料在極微小甚至沒(méi)有塑性變形及沒(méi)有預(yù)警的情況下所發(fā)生的破壞情形，其破斷面呈現(xiàn)光亮而平整；相對(duì)於脆性破壞，材料在韌脆轉(zhuǎn)換溫度上產(chǎn)生破斷，於破斷處會(huì)產(chǎn)生大量塑性變形，而其破斷面光澤較脆性破斷灰暗。
五、    實(shí)驗(yàn)步驟
1.       依各種材料性質(zhì)製作試片並保持尺寸正確。
2.       將衝擊試驗(yàn)機(jī)之指針歸零。
3.       裝試片於試驗(yàn)機(jī)之墩座中央。（試片之缺口背面需對(duì)準(zhǔn)擺錘之打擊口，兩者需在同一線上，如圖二所示。）
4.       轉(zhuǎn)動(dòng)擺錘升降之把手，提高擺錘至規(guī)定高度。
5.       壓下離合器使擺錘自由擺下，而衝斷試片。
6.       緩慢拉緊煞車皮帶停止擺錘之?dāng)[動(dòng)。
7.       讀取擺錘衝擊後剩餘能量所升高的角度β。
8.       計(jì)算試片破斷時(shí)所吸收之能量，以試片缺口之?dāng)嗝娣e除之即為衝擊值。
9.       檢視衝擊斷後之試片角度及斷口狀況以判斷是韌性或脆性材料。

[ 本帖最后由 Wellqi 于 2006-11-14 10:37 編輯 ]

作者: Wellqi 時(shí)間: 2006-11-14 10:47

試件編號(hào)
材料種類
熱處理狀況
凹溝形
擺錘角度α
擺錘角度β
吸收能量（kg-m）
缺口有效斷面積（mm2）
衝擊值（kg-m/cm2）
直徑
θ
試驗(yàn)溫度℃
破斷口狀況
備註

作者: Wellqi 時(shí)間: 2006-11-14 10:48
標(biāo)題: 回復(fù) #2 Wellqi 的帖子
怎么上傳不了圖片呀??
表格也搞的那么難看

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