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GB／T 229-2020 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法.pdf

验机应按照GB/T3808或JJG145的要求进行

摆锤锤刃边缘曲率半径应为2mm或8mm两者之一。用符号的下标数字表示：KV2、KVs、KU. KUs、KW2、KWs。摆锤锤刃半径的选择应依据相关产品标准的规定。 注：采用2mm和8mm摆锤锤刃得到的试验结果可能有差异。

摆锤锤刃边缘曲率半径应为2mm或8mm两者之一。用符号的下标数字表示：KV2、KVs、KU 、KW2、KWs。摆锤锤刃半径的选择应依据相关产品标准的规定， 注：采用2mm和8mm摆锤锤刃得到的试验结果可能有差异。

8.1.1试样应紧贴试验机砧座，试样缺口对称面与两砧座中间平面间的距离应不大于0.5mm。锤刃 打击中心位于缺口对称面、试样缺口的对面（见图1)QJ/TJ 0001S-2014 建水县田家面条加工厂 挂面，对于无缺口试样应使锤刃打击中心位于试样长度 方向和厚度方向的中间位置。 8.1.2试验前应检查砧座跨距，砧座跨距应保证在40+2mm以内；并检查砧座圆角和摆锤锤刃部位是 否有损伤或外来金属粘连，如发现存在问题应对问题部件及时调整、修磨或更换以保证试验结果的准确 可靠。

3.2.1每关开始进行冲击试验前应对摩摄造成的能量损耗进行检查。可以按下述方法进行摩摄损耗 的评估，也可采用其他方法。 注：摩擦的能量损耗包括但不限于空气阻力、轴承摩擦和指针摩擦。试验机摩擦的增加会影响吸收能量的测量。 8.2.2为了测定指针摩擦的损耗，可以在不安装试样的情况下正常操作试验机，得到试验机的仰角β 或能量值K1。然后不复位指针的情况下再进行一次空摆，得到试验机的仰角β2或能量值K2。指针库 擦的损耗由式(1)或式(2)计算：

注：如试验机没有连接指针则不需要测量指针摩操的损耗，且K，=K 8.2.3按下述方法测量1个半周期下的轴承摩擦和风阻损耗。测定β2或K2后，摆锤回到初始位置， 不复位指针的情况下释放摆锤，使摆锤在无冲击和振动的情况下摆动10个半周期，当摆锤开始进行第 11个半周期的摆动后将指针拨至约满量程的5%（如试验机没有指针则忽略拨动指针的步骤），然后得 到βs或Ks。1个半周期下的轴承摩擦和风阻由式(3)或式(4)计算： 一当表盘单位为角度时：

一当表盘单位为能量时：

=M(cosβs—cosβ2)/10 0

8.3.1除非另有规定，冲击试验应在23℃士5℃（室温）进行。对于试验温度有规定的冲击试验，试样 温度应控制在规定温度士2℃范围内进行冲击试验。 B.3.2当使用液体介质冷却或加热试样时，试样应放置于容器中的网栅上，网栅至少高于容器底部 25mm，液体浸过试样的高度至少为25mm，试样距容器侧壁至少10mm。应连续均匀搅拌介质以使 温度均匀。温度测量装置应置于试样组中间。液体介质温度应在规定温度士1C以内，试样应在转移 至冲击位置前在该介质中保持至少5min。 注：当液体介质接近其沸点时，从液体介质中移出试样至打击的时间间隔中，介质蒸发冷却会明显降低试样 温度， 8.3.3当使用气体介质冷却或加热试样时，试样应与最近表面保持至少50mm距离，试样之间至少间 隔10mm。应连续均匀搅拌介质以使温度均匀。温度测量装置应置于试样组中间。气体介质温度应 在规定温度士1℃以内，试样应在移出介质进行试验前在该介质中保持至少30min。 8.3.4只要满足8.3的要求，允许采用其他方式进行加热或冷却。

8.4.1当试验不在室温进行时，试样从高温或低温介质中移出至打断的时间应不大于5s。例外情况 是当室温或仪器温度与试样温度之差小于25℃时，试样转移时间应小于10S。 8.4.2转移装置的设计和使用应能使试样温度保持在允许的温度范围内。 8.4.3转移装置与试样接触部分应与试样一起加热或冷却。 B.4.4应采取措施确保试样对中装置不引起低能量高强度试样断裂后回弹到摆锤上而引起不正确的 能量偏高指示。试样端部和对中装置的间隙或定位部件的间隙应不小于13mm，否则，在断裂过程中 试样端部可能回弹至摆锤上。 注：类似于附录A示出的缺口自动对中夹钳一般用于将试样从控温介质中移至适当的试验位置。此类夹钳消除了 由于断样和固定的对中装置之间相互影响带来的潜在间隙问题，

吸收能量K上限应不超过初始势能K， 的80%。 如果吸收能量超过此值，吸收能量在试验报告中 应报告为近似值并注明超过试验机能力的80%。表盘或读数设备的分辨力决定了试验机的适用范围 下限。建议试样吸收能量K的测量下限为试验机在15J时表盘或者读数设备分辨力的25倍。 注1，理想的冲击试验应在恒定的冲击速度下进行。在褐锤式冲击试验中，冲击速度随断裂进程降低，对于试样冲

GB/T229—2020

击吸收能盘超过试验机能力80%的试验 注2：对于模拟表盘，分辨力是指在表盘上可以被识别的最小能量变化。 。这通常是在15J能量水平下相邻两刻度的 1/4到1/5。对于数字读数通常包括数字编码器等设备和对应的角度传感器。这类设备的分辨力是指在15， 能量水平时可稳定测量的最小能量变化。这类设备的分辨力通常是显示数字中最后一位不变动的数字位。 分辨力与摆锤的摆角存在函数关系 。对于存在校准模式能够实时读取吸收 能量的设备，可以通 得读数的最小变化（分辨力）

在试验中试样不总是会彻底断为两部分。对于材料验收试验，不要求在报告中注明未完全断裂相 关信息，对于其他非材料验收试验，需在报告中注明试样未完全断裂。由于试验机冲击能量不足，摆锤 未将试样打断且测定的吸收能量超过试验机能量范围时，不能报告吸收能量且应注明“吸收能量超过 X××J冲击试验机摆锤能量上限”。 注1：当试验记录不区分单独试样时，这组试样可以定义为破断或未破断 注2：当冲击试验后虽然试样未完全分离为两部分，但通过将试样两端捏合不借助工具也不使试样疲劳的情况下 可以将试样分离为两部分，则认为该试样为破断。 注3：材料验收试验为用于评定最低验收要求的试验。

如果试样卡在试验机， 验机有无影响其校准状态的损伤。 生：卡键发生在破断的试样陷于试验机的移动部分 ，这可能导致吸收能量的急剧上升。卡罐与摄 一对相对应的痕迹

如断后检查发现试样标记处存在明显变形，试验结果可能不代表材料的性能，应在试验 注明。

试验报告应包括以下内容或当客户允许时，可通过由试验室提供的报告编号追溯以下信息： a）本标准编号； b）试样相关资料（例如钢种、炉批号等）； ） 缺口类型及韧带宽度（缺口深度）； d) 与标准试样不同时的试样尺寸[厚度×宽度×长度，单位为毫米（mm)]； 试验温度； f 吸收能量KV2、KVs、KU2、KUs、KW2、KWs g 试样或一组试样的大多数试样是否破断（对于材料验收试验不要求）； h）可能影响试验的异常情况。

a）本标准编号； b）试样相关资料（例如钢种、炉批号等）； 缺口类型及韧带宽度（缺口深度）； d) 与标准试样不同时的试样尺寸[厚度×宽度×长度，单位为毫米（mm)]； 试验温度； 吸收能量KV2、KVs、KU2、KUs、KW2、KWs g 试样或一组试样的大多数试样是否破断（对于材料验收试验不要求）； h）可能影响试验的异常情况。

试验报告可以在9.1内容的基础上选择增加以下信息

测量材料在夏比冲击试样缺口根部区域承受三轴应力条件下抵抗断裂的能力，需要测量在这一区 城的变形量。此处的变形是压缩变形。由于即使是断裂后测量这一变形也很困难，因此通常测量断裂 平面上缺口对面的膨胀值代替压缩变形。由相关方协议确定是否需要测量侧膨胀值，

B.2.1测量侧膨胀值的方法需要考虑试样在一分为二时很少在两侧的断裂平面上都保留最大膨胀值， 半断样可能包含两侧的最大膨胀值或只包括单侧或两侧都不包括。测试技术通过分别测量或一起测 量两半断样得到两侧膨胀值最大值之和。测量每件断样每侧与定义的试样单侧未变形区域的侧膨胀值 （见图B.1）。接触式或非接触式测量方法均可用于测量。 B.2.2可采用如图B.2和图B.3所示的测量装置测量侧膨胀值。首先，检查侧边与缺口对称面的垂直 度确保侧边在冲击过程中没有出现毛刺；若发现毛刺，应清除毛刺，例如采用砂布磨除，磨除时应注意确 保需要测量的突起点不被擦伤。然后将两半断样放在一起，使缺口对面的原始面相互靠拢。拿出一半 新样成两半断样 起（见图B,1)使其紧靠参考支点，突出点靠在测量探针上，读数并记录，然后重复以 上步媒（仅针对单独测量一半断样）测量另外一半断样（见图B.1），确保两次测量位置是试样的同一侧： 两次测量较大的值为这一侧的侧膨胀值，重复以上步骤测量另一侧的突起点，最后将得到的两侧较大值 相加。例如：如果A,>A，且A,=A.则LE=A+（A或A)，如果A>A且A>A则LE=A,+ A1。如果两半断样一起测量，将两侧的测量结果相加即可。 B.2.3如果试样上一个或多个突起点由于接触试验机砧座或支座表面等情况而损坏，则试样不能测量 制影账值并在报告中注明

夏比冲击试样的断口表面常用剪切断面率来评定。剪切断面率越高， 术规范使用。由相关方协议确定是否需要测量剪切断面率。 注。纤维断口通常与前切断口意义相同，解理断口或晶状断口通常与剪切断口意义相反。

通常使用以下方法中的一种测定剪切断面率 a）测量断口解理断裂部分（即“闪亮”部分)的长度和宽度，如图C.1，按表C.1计算剪切断面率； b） 使用图C.2所示的标准断口形貌图与试样断口的形貌进行比较； 将断口放大，并与预先校准的对比图层进行比较，或用求积仪测量解理断面率然后计算剪切断 面率（用100%减去解理断面率）； d 用合适的放大倍率将断口拍成照片用求积仪测量解理断面率然后计算剪切断面率（用100% 减去解理断面率）； e）用图像分析技术测量剪切断面率。

图C.1剪切断面率的测定

使用的符号和单位如表E.1所示，KV 用（V和U代表缺口几何形状）

E.2测量不确定度的测定

6.2.1.1本附录给出了得到与试验材料

由本标准确定。测量值的测量不确定度应比监控值小，

E3.1不确定度的分量

GB/T2292020

工n个试样吸收能量的平均值 Bv—基于间接校准的试验机误差

通常情况下应使用已知误差对测量值 间接衣准是确定误塞值的手段之 确定的试险机的退差在GB/T3808中按式（E.2)计算

KV——间接校准时标准试样破断的平均值； KVR一一标准试样的证书标准值。 依据Bv值的准确程度，在GB/T3808中对间接校准结果相关不确定度的处理会采用不同方式： a）Bv值准确且稳定，在这种特殊情况下，得到的α值直接用Bv值修正用于得到KV。 b）很多时候，没有关于稳定的Bv值的可靠证据。在这种情况下，误差不能直接用于修正，但它 对间接校准结果的不确定度uv有贡献。 对以上两种情况，按照GB/T3808所述的规程均可得到一个与间接校准结果和试验机误差相关的 接校准不确定度分析值uv。 如果KV.与KV的值有显著差异，则Bv与uv的值应乘以系数KV/KVv。

B.3.3试验机重复性和材料不均匀性

QHYH 14-2015 重庆合川盐化工业有限公司 皮蛋盐n个试样吸收能量平均值的不确定度按式(E.3)计算 u(z）=兰 n

式中： S.n个试样的标准偏差值。 5值由以下两因素决定： 一 一试验机的重复性； 一试样间的不均匀性。 由于这些因素是混杂在一起的，因此用一个术语表示。建议在总不确定度报告中用s表示由于材 不均勺性造成的KV值变化的保守值。

式中： —n个试样的标准偏差值 S值由以下两因素决定： 一试验机的重复性； 一试样间的不均匀性。 由于这些因素是混杂在一起的 均勾性造成的KV值变化的保

表E.2原始夏比冲击试验结果

E.5.2第二步，将原始试验结果（未进行误差修正)与最近一次采用不尚能量水平（例如：20J、120J、 220J)进行的间接校准试验结果组合。被测材料的吸收能量水平（=109.1J)与120J水平接近。因 此，在此能量水平的间接校准试验结果用于不确定度的评估。误差值Bv满足GB/T3808标准要求。 由于没有关于稳定的Bv值的可靠证据，测量结果不能根据误差值进行修正。因此，报告的KV值的平 均值KV等于测量平均值工。由于测量值没有进行误差修正，其贡献在间接校准结果的标准不确定度 uv中体现。对于120J能量水平的uv=5.2J，其自由度为7(见GB/T3808)。这些信息宜记录在设备 档案中并随着每次校推而更新。 E.5.3表E.3给出了计算测量不确定度的程序，

表E.3扩展不确定度U(KV)计算方案

.4试验结果KV及扩展不确定度U（KV）汇总表

标准偏差是试验材料不均匀性的保守估计（该值还包含不可分离的试验机重复性分量）。 按本标准计算得到的扩履不确定度置信水平为95%。 报告的不确定度受试验温度的不确定度影响，温度测量的不确定度为2K（置信水平为95%)。本不确定 包含这一可能引人并与特定试验材料相关的分量。

CNAS CNAS-CC170-2015 信息安全管理体系认证机构要求GB/T2292020