路径: 主页 > GB/T > 第429页 > GB/T 19748-2019 | 标准编号 | GB/T 19748-2019 (GB/T19748-2019) | | 中文名称 | 金属材料 夏比V型缺口摆锤冲击试验 仪器化试验方法 | | 英文名称 | Metallic materials - Charpy V-notch pendulum impact test - Instrumented test method | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H22 | | 国际标准分类 | 77.040.10 | | 字数估计 | 22,298 | | 发布日期 | 2019-08-30 | | 实施日期 | 2020-07-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 19748-2005 | | 引用标准 | GB/T 229; GB/T 3808 | | 采用标准 | ISO 14556-2015, MOD | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了金属材料夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法的术语和定义、原理、试样、试验设备及仪器、试验步骤、试验结果评定和处理及试验报告。本标准适用于金属材料仪器化夏比V型缺口摆锤冲击性能的测定。与GB/T 229夏比摆锤冲击试验方法相比，本标准提供了比普通冲击试验更为丰富的产品相关断裂信息。U型缺口试样也可参照本标准。关于仪器化冲击试验的一般信息见文献[3-8]。 | GB/T 19748-2019
金属材料 夏比V型缺口摆锤冲击试验 仪器化试验方法
Metallic materials -- Charpy V-notch pendulum impact test -- Instrumented test method
1 范围
本标准规定了金属材料夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法的术语和定义、原理、试样、试
验设备及仪器、试验步骤、试验结果评定和处理及试验报告。
本标准适用于金属材料仪器化夏比V型缺口摆锤冲击性能的测定。
与GB/T 229夏比摆锤冲击试验方法相比,本标准提供了比普通冲击试验更为丰富的产品相关断
裂信息。U型缺口试样也可参照本标准。
关于仪器化冲击试验的一般信息见文献[3-8]。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 力的特征值
3.1.1
屈服力
力-位移曲线从直线上升部分向曲线上升部分转变点的力。
注:屈服力为试样整个韧带发生屈服时力的一阶近似值(见9.3)。
3.1.2
最大力
力-位移曲线上力的最大值。
4 符号和说明
本标准所用的符号、说明和单位见表1(参见图2和图3)。
5 试验原理
5.1 本试验通过测定试样在按照GB/T 229进行冲击试验的过程中冲击力和弯曲位移的关系,用力-位
移曲线下的面积来衡量试样的吸收能量。
5.2 即使力-位移曲线下的面积(吸收能量)相同,不同材料、不同温度下测出的力-位移曲线可能差异较
大。如果将力-位移曲线分成不同的特征部分,就能推断出试验过程的不同阶段,提供在冲击载荷速下
试样的变形和断裂特性的大量信息。
注:力-位移曲线不能用作结构强度计算。不可能直接测定结构材料的允许最低使用温度。
6 试验设备及仪器
6.1 试验机
冲击试验机应符合GB/T 3808的规定,并能自动测定力-时间或力-位移曲线。
测定的总冲击能量Wt可与试验机指针或编码器指出的总吸收能量KV 进行比较。
注:仪器化方法测量的结果和刻度盘或编码器指出的结果是相近的,但数值有所不同[8]。
如果KV 和Wt两者之间的偏差超过±5J,应做如下检查:
a) 试验机的摩擦力;
b) 测量系统的校准;
c) 应用软件。
6.2 仪器和校准
6.2.1 测量的可追溯性
所用仪器的校准测量应溯源到国家标准或国际标准。
6.2.2 力的测量
力的测量通常由两个电阻应变片粘贴到冲击刀刃上组成一个力值传感器来获得。合适的设计参见
附录A。
由两个相同受力的应变片粘贴到冲击刀刃相对边上,并且与两个补偿应变片或替代电阻组成全桥
电路来获得。补偿应变片不应贴到试验机的任何受冲击或者震荡作用的部位。
注1:也可使用能满足测量要求的其他力传感器。
由力传感器、放大器及记录仪等组成的力测量系统,至少应有100kHz频率响应,相当于信号上升
时间tr不大于3.5μs。
可以通过测量力-时间或力-位移曲线上第一个峰值对应的载荷值简化对冲击力测量系统动态响应
进行评定。经验表明,对于 V型缺口试样,当试样接触点到冲击刀刃上应变片中心距离为11mm~
15mm(见附录A),且冲击速度为5m/s~5.5m/s时,如果第一个载荷峰值大于8kN,则认为测量系
统的动态响应满足仪器化冲击试验要求。
摆锤的仪器化特性应充分满足所需的名义测力范围。保证要求力值的范围。仪器化摆锤的设计应
减小非对称加载的敏感性。
注2:经验证明:具有V型缺口的试样对多数钢材名义冲击力可达40kN。
6.2.3 力的校准
记录仪和测量系统的静态校准宜满足下述和6.2.4的精度要求。
建议对装配在锤头上的刀刃进行整体性的力值校准。在刀刃上连接一副配备了经校准的力传感器
的特殊施力框架,并在试样位置配置特殊的支撑块构成校准工装,经工装对刀刃施加载荷进行仪器化力
值校准。支撑块应具有高刚度。工装与刀刃的接触条件应与试验过程中刀刃与试样的打击条件近似相
同,并能给出可再现性的校准结果。
注:附录B中给出了半径为2mm冲击刀刃校准支撑块的示例。
仪器化摆锤及包含全部测量系统和记录系统部件的静态线性和内在滞后偏差为:力范围在10%~
50%之间时为满量程的±1%;力范围在50%~100%之间时为指示力的±2%(见图1)。
当力传感器单独校准时,在标称范围的10%~100%之间为指示值的±1%。
6.2.4 位移测量系统
试样位移通常由力-时间曲线计算确定(见第9章)。
也可采用光学式、感应式或电容式等非接触方法测定摆锤相对于砧座的位移。位移测量系统转换
特性的信号应与力测量系统一致,以使二者记录系统同步。
6.2.5 记录装置
动态信号的记录宜用数字存储器完成,试验结果可输出到X-Y绘图仪或打印机。
为满足6.2.3及6.2.4对数字测量和记录系统准确度的要求,至少有一个8位模拟数字转换器,其
采样频率应为250kHz(4μs)以上。推荐采用12位模拟数字转换器,采样频率为1MHz。对于每个在
8ms以上信号持续时间,至少需要有2000个数据点的存储器,推荐8000个数据点。如果信号持续时
间小于8ms,存储量可呈比例缩减。
当需要从力-位移图上测定特征值时,100mm宽和100mm高的图形区域能够保证足够的精度。
6.2.6 校准周期
仪器化的校准周期一般不超过12个月,或摆锤冲击试验机、仪器化部分发生安装、搬运、维修或调
整后都应追加校准。如果更换了摆锤,推荐进行校准,除非能够证明没有必要校准。
7 试样
夏比缺口冲击试样应符合GB/T 229或附录C的规定。
8 试验步骤
按照GB/T 229进行试验,根据不同变形和断裂特性图形测定及评定力-位移曲线。
9 试验结果评定和处理
9.1 总则
如果位移不是直接测量得到的,按照下面计算力-位移曲线。待测的摆锤力-时间关系与加速度特
性成比例。
9.2 力-位移曲线的评定
为了简化评定和报告,图2给出了各种类型特征的力-位移曲线。上述曲线可以划分为以下几类:
---类型A和类型B(下平台);
---类型C、类型D和类型E(转变过渡型);
---类型F(上平台)。
A类力-位移曲线只有不稳定裂纹扩展发生。对于B、C、D和E类力-位移曲线,不同量的稳定和非
稳定裂纹扩展发生。对于F类曲线,只有稳定裂纹扩展发生。
通过与图2(第2列)的各类曲线特征比较判定力-位移曲线的类型。对于A类的力-位移曲线,只
评定Fiu。对于B类曲线,只评定Fiu和Fa。
9.3 力特征值的确定
屈服力Fgy为力-位移曲线上不考虑初始惯性峰情况下,第二个峰急剧上升部分与拟合曲线的交点
对应的力(见图2中的C类~F类力-......
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