影響沖擊試驗結果的主要因素
由于沖擊試驗是在動態力作用下進行的,所以影響試驗結果正確性和分散性的因素很多,這些影響因素主要有以下幾個方面:
1、材料本身的材質因素
樣品本身的化學成分、金相顯微組織、品粒度及是否含有偏析、白點、裂紋以及非金屬
夾雜物超標等冶金缺陷或過熱、過燒、回火胞性等熱加工缺陷都對樣品的沖擊性能產生影響
從而使沖擊試驗結果的離散性較大
2、試樣加工制備因素
(1)取樣部位和方向沿軋制方向取樣,垂直于軋制方向開缺口,沖擊值較高:垂直于軋制方向取樣,順著軋制方向開缺口,沖擊值較低
(2)缺口的加工質量沖擊試樣的缺口尺寸及缺口根部的表面質量會影響試樣的沖擊性能缺口根部粗糙度低及缺口根部與缺口軸線平行的加工痕跡會使試樣的沖擊性能明顯下降,沖擊試樣的缺口尺寸決定著缺口附近的應力集中程度,從而影響該試樣的缺口沖擊吸收能量ASTM E23沖擊標準試驗方法對缺口的影響做了研究,標準中給出了4340鋼不同沖擊試樣缺口尺寸對結果的影響。見表4-8
表4-8 標準缺口尺寸改變對沖擊吸收能量的影響
缺口尺寸/mm | 高能量試樣/J | 中能量試樣/J | 低能量試樣/J |
標準尺寸試樣 缺口深度2.0±0.025 缺口根部半徑0.25±0.025 | 103±5.2 | 60.3±3.0 | 16.9±1.4 |
缺口深度2.13 | 97.9 | 56.0 | 15.5 |
缺口深度2.04 | 101.8 | 57.2 | 16.8 |
缺口深度1.97 | 104.1 | 61.4 | 17.2 |
缺口深度1.88 | 107.9 | 62.4 | 174 |
缺口根部半徑0.13 | 98.0 | 56.5 | 1.6 |
缺口根部半徑0.38 | 108.5 | 64.3 | 21.4 |
(3)試樣尺寸增加試樣的寬度或高度會使金屬在沖擊中塑性變形體積增加,從而導致試樣沖擊吸收能量的增加
