一、試驗(yàn)原理
ISO 14556：2000(E)與GB/T229的本質(zhì)上區(qū)別在于對(duì)沖擊功的定義不同。
ISO 14556：2000(E)把功定義為：通過(guò)擺錘一次打斷夏比沖擊試樣，測(cè)出沖擊力一位移曲線，該曲線下的而積為沖斷試樣消耗的總能量(即沖擊功)。這個(gè)定義與功的物理概念一致。GB/T 229中沖擊功是根據(jù)GB/T 3808用能量守恒原理定義的：沖斷試樣所消耗的總能量等于擺錘在初始位置的勢(shì)能與試樣斷裂后完成個(gè)半周期時(shí)的勢(shì)能之差。更確切的定義(如圖3)是：將具有一定質(zhì)量G的擺錘舉至一定高度H，使其獲得一定的勢(shì)能G"H，釋放擺錘沖擊試樣，擺錘抬起的高度為HZ，其剩余能量為G"HZ，擺錘沖斷試樣實(shí)際消耗能量為G"H，-G"HZ=GCH，-HZ)，即為沖斷試樣所消耗能量，稱為沖擊功，以A、表示。這個(gè)定義沒(méi)有反映出試樣沖斷過(guò)程中的受力和位移大小，也沒(méi)有給出沖擊能量在沖斷試樣過(guò)程中的變化。因此，它也就不可能反映出材料在沖斷過(guò)程中的彈性、塑性和斷裂的變化過(guò)程。相反，儀器化沖擊試驗(yàn)機(jī)測(cè)出的沖擊力一位移曲線及其力、位移和能量特征值，不僅把這一過(guò)程形象地用曲線表述出來(lái)，而且給出了定量的材料性能數(shù)據(jù)。
二、儀器化標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語(yǔ)和符號(hào)
儀器化標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語(yǔ)和符號(hào)共計(jì)25個(gè)，本文僅對(duì)與沖擊性能有關(guān)的予以介紹(見(jiàn)圖4).
1、力特征值
包括屈服力Fx，、力F、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力Fu和不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終比力Fo
2、位移特征值
包括屈服位移、位移Sn，、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始位移Su}不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終比位移S及總位移S。
3、能量特征值
包括裂紋形成能量(功)y、裂紋擴(kuò)展能量W。和總沖擊能量W。上述術(shù)語(yǔ)中，除總沖擊能量(即沖擊功)外，國(guó)標(biāo)GB/T 229中均未提到，也就是說(shuō)儀器化沖擊試驗(yàn)方法中，至少多了十幾個(gè)反映沖擊性能的新參數(shù)。其中非常重要的，也是較基本的是4個(gè)力特征值和3個(gè)功的特征值。它們定量的表征了材料在沖擊過(guò)程中的彈性、塑性和斷裂過(guò)程的性能，這也是新標(biāo)準(zhǔn)的突出特點(diǎn)。
 


 
 
三、試驗(yàn)設(shè)備及儀器
新標(biāo)準(zhǔn)與GB/T 229中對(duì)試驗(yàn)機(jī)的要求是一致的，均應(yīng)符合GB/T 3808檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定精度要求。其不同點(diǎn)在于，儀器化沖擊試驗(yàn)機(jī)增加了力、位移和能量測(cè)量系統(tǒng)及記錄裝置。該系統(tǒng)組成見(jiàn)圖5。力(位移)測(cè)量系統(tǒng)，至少應(yīng)有100 kHz的頻率響應(yīng)，對(duì)鋼試樣其信號(hào)上升時(shí)間t應(yīng)不大于3.5。態(tài)信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換至少有一個(gè)8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其采樣頻率必須在250kHz以上。推薦采用12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。應(yīng)該指出，位移傳感器系統(tǒng)信息的特性應(yīng)與力測(cè)量系統(tǒng)一致，以使二者記錄系統(tǒng)同步。
 
 


 
 
四、力一位移曲線的評(píng)定及力特征值的確定
新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)力一位移曲線評(píng)定提出了一些注意問(wèn)題和方法。由于力傳感器、試樣和支座之間在受力時(shí)的相互作用，疊加有振蕩信號(hào)，給求力特征值帶來(lái)一定困難。為減少或去掉振蕩影響，采用了擬合曲線方法，使之再現(xiàn)曲線的原始狀態(tài)，如圖6所示，用擬合曲線通過(guò)振蕩曲線再現(xiàn)沖擊力特征值。力特征值的確定如下。
a.屈服力：力一位移曲線上第二個(gè)峰急劇上升部分與擬合曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力。
b.力：穿過(guò)振蕩曲線的擬合曲線上力值所對(duì)應(yīng)的力。
 



 
 
c.不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力：擬合曲線與力之后曲線急劇下降開(kāi)始時(shí)的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力。如果該點(diǎn)與力重合，則凡廠式，(見(jiàn)圖7的C和D型力一位移曲線)。
d.不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終比力：力一位移曲線下降終i h：時(shí)與其后的力一位移擬合曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力(見(jiàn)圖7B，D和E型力一位移曲線)。對(duì)于圖7中A，C型力一位移曲線，F(xiàn)=O o按沖擊曲線近似關(guān)系，通常把力一位移曲線分為6種類型，見(jiàn)圖70A，B型：在力前不存在屈服力，只產(chǎn)生不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展的為A型；有少量穩(wěn)定擴(kuò)展的為B型。F型：在力之前存在塑性變形，其后只產(chǎn)生穩(wěn)定擴(kuò)展的為F型。C，D和E型：在力之前存在塑性變形，其后有裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展和不穩(wěn)定擴(kuò)展。根據(jù)裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展和不穩(wěn)定擴(kuò)展所占比例不同分為C，D和E型。
五、韌性斷而率計(jì)算
盡管韌性斷而率放在標(biāo)準(zhǔn)的資料性附錄中，然而它的重要性不可低估。因?yàn)檫^(guò)去還未曾有過(guò)用計(jì)算方法判定不同材料或同一材料不同狀態(tài)下的韌性斷裂表而大小的方法。其方法是：當(dāng)力一位移曲線為F型時(shí)，其韌性斷而率被定為100%。在力一位移曲線力之后，力發(fā)生急劇下降的情況時(shí)，其下降的數(shù)值大小與力的特性.http://m.zhdtlyjq.com