2023年材料的冲击试验实验报告.docx

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1、材料的冲击实验实验内容及目的1、测定低碳钢、铸铁和中碳钢的冲击性能指标；冲击韧度ak2、比较低碳钢与铸铁的冲击性能指标和破坏情况3、掌握冲击实验方法及冲击实验机的使用实验材料和设备低碳钢、中碳钢、铸铁、冲击实验机、游标卡尺试样的制备按照国家标准GB/T2 2 9 1 994金属夏比缺口冲击实验方法，金属冲 击实验所采用的标准冲击试样为并开有或深的形缺口的冲击试样(图1)以及张角 深的形缺口冲击试样(图2)o如不能制成标准试样，则可采用宽度为或等小尺寸试 样，其它尺寸与相应缺口的标准试样相同,缺口应开在试样的窄面上。冲击试样的 底部应光滑,试样的公差、表面粗糙度等加工技术规定参见国家标准G B

2、/T229 19 9 4o(a ) (b)图1夏比U形冲击试样(a)深度为2mm；(幼深度为5mm图2夏比v形冲击试样实验原理实验室将试样放在实验机支座上，缺口位于冲击相背方向，并使缺口位于支座 中间，然后将具有一定重量的摆锤举至一定的高度H ,，使其获得一定的位能mgHi， 释放摆锤冲断试样，摆锤的剩余能量为mgHz,则摆锤冲断试样失去的势能为m g H.-mgH2o假如忽略空气阻力等各种能量损失，则冲断试样所消耗的能量(即 试样的冲击吸取功)为：Ak=m g (Hi-H2)oAk的具体数值可直接从冲击实验机的表盘上读出，其单位为J,将冲击吸取 功Ak除以试样缺口底部的横截面积SN(cm2)

3、,即可得到试样的冲击韧性值a八烤止倒i(a) (b)图3冲击实验的原理图(a)冲击实验机的结构图(b)冲击试样与支座的安放图实验过程1、了解冲击实验机的操作规程和注意事项。2、测量试样的尺寸3、按“取摆”按钮，摆锤抬起到最高处，并销住摆锤，同时将试样安放好4、按“退销”按钮，安全销撤掉。5、按“冲击”按钮,摆锤下落冲击试样。6、记录冲断试样所需要的能量，取出被冲断的试样。实验数据的记录与计算（1）数据记录与结果材料试样缺口处的横截 面面积八/mm 2试样所吸取的 能量以/J冲击韧度气/MJmi低碳钢6 6.61 31542. 3 1 2中碳钢7 5. 14 4580. 77 2灰铸铁7 5.46060.0 79（2）计算过程思考题1、为什么冲击试样要有切槽？答:试件中间的可刻槽处有应力集中，并处在不利的三向拉应力状态,呈脆性 断裂破坏。目的是模拟工程中实际构件有截面变化、沟槽、螺纹、螺孔等承受冲 击的不利情况。2、比较低碳钢与灰铸铁的冲击破坏特点。答：低碳钢和铸铁在冲击荷载作用下表现的性能和破坏特性：1）低碳钢的拉伸过程可以分为弹性变形、屈服、强化和缩颈断裂四个阶段；而铸铁在断裂之前只发生弹性变形。2）低碳钢的拉伸断口可分为纤维区、放射区和剪切唇三部分组成，而铸铁 的拉伸断口为正断。3）低碳钢和铸铁相比较，试样尺寸相同，但低碳钢的冲击吸取功远远大于铸 铁。