弯曲冲击实验及韧脆转变温度测定

弯曲冲击实验及韧脆转变温度测定一、实验目的1.掌握低温下金属冲击韧性测定的操作方法。2.了解温度对金属冲击韧性的影响及确定脆性转变温度TK的方法。二、实验要求1.熟悉冲击试验机的操作规程，注意安全。2.不得用手指直接触摸断口，冷试样要用钳子夹。3.根据材料及组织状态来选规程的摆锤，及时记录数据。4.仔细观察断口形貌，粗略判断断裂性质，记录断口草图。三、实验设备及试样1.设备、仪器（1）摆锤式冲击试验机（2）冷却装置（冷却介质为酒精加丙酮）2.试样试样为GB/T229-1994规定10×10标准夏氏V型缺口试样，如图3.1所示。材料为45号钢。图3.110×10标准夏氏V型缺口试样四、实验原理将不同温度的试样水平放置在试验机支座上（缺口位于冲击相背方向），用有一定高度H1和一定质量m的摆锤（即其具有一定位能mgH1）在相对零位能处冲断试样，摆锤剩余能量为mgH2,则测得摆锤冲断各不同温度试样失去的位能，即为试样变形和断裂所消耗的冲击吸收功AKV，从而反映温度对金属材料的冲击韧性的影响。13图3-2冲击试验原理1-摆锤2-试样五、实验步骤1.制备低温介质。其温度应比实验温度低3℃，以补偿试样从取出到冲断时温度的回升。实验温度遵照GB2106-80和GB4159-84技术标准规定，为室温到-75℃范围内的六种温度。2.冷却试样。试样放入低温介质后，保温时间不应少于15分钟。3.检查试验机，校正指针的零点位置。4.安装低温试样。用特制夹子将试样自保温瓶取出放置到冲击试验机支座上，要求动作迅速准确。（事先可以多次练习以达到要求）5.进行冲击试验。6.冲完后立即读取，记录冲击功AKV值，将指针拨回零位。7.找回冲断试样，观察截面断口上各区，并估算各区的面积比。六、实验注意事项1.谨防人身安全事故。参加实验人员一定要集中注意力，保持良好秩序。所有人员不得进入摆锤摆动平面内及规定的危险区域。低温试样冲断后不要立即用手拿，以免冻伤。2.试样从取出到放置好的时间不得超过5s，若已超出，应放回保温重做。3.试样放置需紧贴支座，缺口位于支座中心。七、实验报告1.简述实验原理及实验操作。2.记录实验数据，并填入如下实验数据记录表3-1。表3-1弯曲冲击实验记录表试样材料实验设备实验时间组别温度冲击功AKV/J123456平均值3.作出AKV-T曲线。（根据实验数据在坐标纸上绘制）4.由AKV-T曲线确定脆性转变温度TK（℃）值。（采用能量法准则，即求出AKV=20.3J对应的温度V15TT）八、分析思考1.温度对金属材料的冲击韧性的影响趋势。2.冲击韧性与断口形貌的关系。参考文献1.工程材料力学性能，束德林主编，机械工业出版社2.GB/T229-1994《金属夏比（缺口）冲击试验方法》3.GB/T12778-1991《金属夏比冲击断口测定方法》4.GB4159-84《金属低温夏比冲击试验方法》