Ударное испытание по Шарпи проводится для оценки сопротивления металла разрушению при изгибе или ударной нагрузке в соответствии со стандартным методом испытания ASTM D6110.
Аппарат для испытания по Шарпи
Это испытание определяет количество энергии, поглощенной материалом при разрушении. Эта поглощенная энергия является мерой вязкости данного материала при надрезе и служит инструментом для изучения вязко-хрупкого перехода в зависимости от температуры.
Цель
Определить сопротивление материала удару качающегося маятника.
Необходимое оборудование
Испытательная машина Шарпи, стержень из низкоуглеродистой стали и стержень из карбонатной стали.
Образцы для испытания по Шарпи
Образцы для испытания по Шарпи обычно имеют размеры 55x10x10 мм и выемку на одной из больших поверхностей. Насечки могут быть :
Образец для испытания.
Процедура испытания
Схема ударного испытания по Шарпи.
Факторы, влияющие на энергию удара по Шарпи
Факторы, которые влияют на энергию удара по Шарпи образца, включают в себя
1. Предел текучести и пластичность
Для данного материала энергия удара будет уменьшаться, если увеличивается предел текучести, т.е. если материал подвергается некоторому процессу, который делает его более хрупким и менее способным к пластической деформации.
2. Насечки
Насечка служит зоной концентрации напряжений, и некоторые материалы более чувствительны к насечкам, чем другие. Поэтому очень важны глубина надреза и радиус вершины.
3. Температура и скорость деформации
Большая часть энергии удара поглощается посредством пластической деформации во время текучести образца. Поэтому факторы, влияющие на поведение текучести и, следовательно, пластичности материала, такие как температура и скорость деформации, будут влиять на энергию удара.
4. Механизм разрушения
Металлы обычно разрушаются по одному из двух механизмов: коалесценция микропустот или расщепление. Расщепление может происходить в кубических материалах, центрированных по телу, где расщепление происходит вдоль плоскости кристалла. Из двух механизмов разрушения расщепление включает гораздо меньше пластической деформации и, следовательно, поглощает гораздо меньше энергии разрушения.
Обсуждение
Ударные образцы с небольшими трещинами или с очень незначительной пластической деформацией считаются хрупкими, тогда как разрушение металла после обширной пластической деформации считается вязким. Хрупкий излом выглядит прозрачным, блестящим, а вязкий излом – сероватым и волокнистым.
Переход от вязкого к хрупкому
Некоторые материалы, такие как углеродистые стали, подвергаются так называемому “переходу от вязкости к хрупкости”. Такое поведение очевидно, когда энергия удара строится как функция температуры. Полученная кривая покажет быстрое падение энергии удара по мере снижения температуры. Если энергия удара снижается очень резко, можно определить температуру перехода.
Читайте далее:- Определение ударной вязкости агрегатов – ударное испытание агрегатов.
- ИСПЫТАНИЕ СОВОКУПНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.
- Пластичность строительных конструкций для сейсмостойкого проектирования.
- Градация битума – различные методы градации битума.
- Вязкость битумных материалов – измерения и факторы.
- Теория линии текучести для проектирования перекрытий – допущения, методы анализа.
- Оценка прочности бетонных конструкций с помощью испытания физической нагрузкой.