试样支座垫片对小尺寸试样冲击试验结果的影响

在室温下对Q235B钢板进行了3种不同厚度试样的冲击试验,研究了增加垫片对小尺寸试样冲击试验结果的影响。结果表明:对于冲击吸收能量大于60 J,且厚度为7.5,5.0 mm的小尺寸试样,是否增加垫片对试样的冲击试验结果影响不大;对于厚度为2.5 mm的小尺寸试样,增加垫片可以使试样位于摆锤中心位置,以避免额外的能量吸收;是否增加垫片对不同厚度小尺寸试样的侧膨胀值、断口显微组织以及宏观形貌影响不大。

钢材冲击试样加工新工艺的应用实践

钢材夏比冲击试样加工工艺都依赖于通用机床,例如双面铣床、平面磨床、锯床、拉床、牛头刨床等,使用通用机床进行试样加工的效率受限于操作人员的工作效率。夏比冲击试样对尺寸精度有较为严格的要求,在GB/T229-2020《金属材料夏比冲击试验方法》中对于试样的长度、宽度、厚度、韧带宽度等尺寸与偏差都做出了明确的要求,极高的加工要求对于采用通用机床进行加工是难以同时兼顾效率与合格率的。

16Mn 钢的动态断裂与韧脆转变行为研究——Charpy V 型缺口 (CVN) 冲击试样的断裂行为

对１６Ｍｎ钢ＣｈａｒｐｙＶ型缺口（ＣＶＮ）试样进行了系列温度的示波冲击试验。揭示出断裂载荷随温度的变化呈现反“Ｓ”形特性，且在断裂载荷谷值点对应的温度ＴＶＣ处发生断裂的韧脆转变行为。研究表明温度ＴＶＣ受控于材料的解理特征应力ＳＣＯ。

夏比冲击试样缺口轴向与边缘角度的测量方法

GB/T 229—2020和ASTM A 370—2022标准中对缺口角度、缺口深度、轴向与边缘(缺口对称面-试样纵轴)的角度等提出要求,但没有具体描述测量方法。介绍了夏比冲击试样缺口轴向与边缘角度的几何测量方法,该方法实现了在不利用仪器的情况下,准确测量缺口轴向与边缘的角度,提高了试验结果的准确性。该测量方法操作简单,已成功应用于生产检验,可为同行提供借鉴参考。

试样缺口形状及加工精度对冲击功的影响

用示波冲击试验技术对V型、U型两种缺口试样的示波曲线进行了分析。结果表明,试样缺口形状尺寸及加工精度,对裂纹形成功有很大影响,是改变冲击功的根本原因。而裂纹扩展功由试验温度和材质因素决定,不受缺口形状尺寸及加工精度的约束。示波冲击试验可以比较直观地反映材料的断裂过程。

标准冲击试样缺口应力场有限元分析

通过大型有限元分析软件ANSYS来研究标准类型缺口冲击试样三维应力场,分析了夏氏V型、梅氏U型、夏氏U型和夏氏钥匙型缺口冲击试样横、纵向中面应力状态及应力集中系数,给出了冲击过程的动态显示。结果表明:标准缺口试样存在着相似的应力状态,横向中面等效应力受应力集中影响,先减小后增大;纵向中面等效应力近乎不变,最大等效应力出现在缺口根部;标准缺口应力集中系数Kt是时间的函数,随时间的增加,Kt缓慢增大后又缓慢减小,其中夏氏U型与夏氏钥匙型变化近似重合,应力集中系数最小,梅式U型次之,夏氏V型最大;标准缺口试样对缺口根部达到断裂的响应时间不同,夏氏V型最快,其次是梅氏U型和夏氏U型,夏氏钥匙型最慢。

用小尺寸R－CT试样研究核压力容器钢断裂韧性及与Charpy试样的比较

提出了一种用双边带深侧槽的小尺寸圆形紧凑拉伸试样评定核压力容器（ＲＰＶ）钢断裂韧性的单试作试验方法，给出了用该方法测定的两个厂家生产的核压力容器用Ａ５０８ＣＬ３钢的断裂韧性参数，还与Ｃｈａｒｐｙ试样的试验结果及大尺寸标准试样的试验结果进行了比较。研究结果表明：用双边带深侧槽的小尺寸Ｒ－ＣＴ试样测得的断裂韧性值比相同恻槽深度预制疲劳裂纹Ｃｈａｒｐｙ试样的测试值更接近有效断裂韧性值，所以，用于核压力容器断裂韧性的监测是可行的。

冲击加载时CVN试样缺口前沿应变速率分布特性的数值分析

采用动态弹塑性有限元分析方法,对Charpy V型缺口(CVN)试样在冲击加载条件下缺口前沿各点的应变速率分布特性进行了研究。发现缺口前沿各点的应变速事分布足很不均匀的,并随加载时间而改变。由于应变速率对材料力学性能有直接影响,因此在分析动态解理断裂问题时,应采用“有效屈服区”中的材料应变速率值及相应的屈服极限值。

GB/T 229-2007关于夏比V型缺口冲击试样几何参数的规定及其加工方法

现行的冲击试验标准GB/T 229-2007,对夏比V型缺口冲击试样几何参数的规定较1994年颁发的旧标准GB/T 229—1994变化较大,通过将新标准、旧标准以及美标ASTM E23—02a对冲击试样几何参数的规定进行对比分析,认为GB/T 229-2007相比GB/T 229-1994对夏比V型缺口冲击试样几何参数的放宽和规定更加科学、合理。另外还对目前夏比V型缺口冲击试样的几种加工方法进行了比较分析,认为组合机床是冲击试样加工设备的发展方向。

冲击试样尺寸与韧-脆转变过程的试验研究

对标准试样和辅助小尺寸试样与冲击功之间的变化规律进行了试验和研究。结果表明,缺口形状相同而宽度不同的同一种材料的冲击试样,采用所确定的不同试样宽度的试验温度关系式,可使辅助小尺寸试样和标准试样的冲击试验数据直接换算,这对薄型材料的冲击试验具有重要的实用价值。

三点弯曲试样动态冲击特性的有限元分析

本文使用动态有限元技术，对于两种不同几何尺寸，两种不同材料的三点弯曲试样在三类七种不同冲击载荷作用下的动态响应进行了分析，求得了动态应力强度因子随时间的变化规律。并与准静态应力强度因子进行了比较。计算结果表明：将冲击载荷历史代入静态公式确定动态应力强度因子的做法是不正确的，要求得动态应力强度因子，必须对试样进行完全的动态分析。当材料的Ｅ／ρ值相同时，动态应力强度因子的响应曲线完全相同。而动态应力强度因子分别与加载点的位移及裂纹的张开位移之间存在着与准静态情况下各自相同的线性关系。这与资料［５］［６］中的结论完全相同。

大理岩颗粒及试样尺寸对冲击倾向影响的试验研究

试样的冲击倾向是反映岩石发生冲击地压难易程度的重要参数。对4种不同颗粒和5种长径比的大理岩试样进行了单轴压缩试验,通过分析应力-应变全程曲线发现,大理岩冲击倾向指标Et /ER随矿物颗粒的增大而逐渐增大,随试样长径比的增大却逐渐减小,这种趋势随颗粒和长径比的变化而逐渐变缓,不同颗粒的大理岩表现程度有所不同。大理岩强度随试样长径比的增大逐渐减小,试样强度与颗粒的关系比较复杂,没有明显的规律。

冲击载荷下三点弯曲试样的有限元分析

对三点弯曲试样建立三维有限元分析模型,取其1/4模型进行有限元分析、计算出裂尖附近节点垂直于裂纹面的位移值,利用位移法计算出每节点相应的动态应力强度因子。将曲线外推到裂尖处即得到裂尖动态应力强度因子。结果表明裂尖动态应力强度因子值沿试样中部向表面逐渐减小,只要通过实验确定起裂时间,便可得到试样的动态起裂韧性。

金属断裂韧性与缺口试样冲击功间普遍关系与应用

从冲击功着手，推导出在常温相同断裂机制条件下，缺口试样冲击功（ＣＶＮ）和断裂韧性ＫＩＣ间普遍关系。并用回归法求出了４０ＭｎＶＴｉ微合金钢Ｋ＾２ＩＣ与夏比Ｖ型缺口试样冲击功（ＣＶＮ）间线性回归方程。

HTP管线钢试样取向与冲击韧性的相关性

试验结果表明,14.3 mm HTP管线钢带(%:0.056C、1.21Mn、0.07Nb、0.01Ti)具有严重的各向异性现象,平行于轧制方向的试样在同一温度下冲击功明显高于45°和垂直于轧制方向冲击功,出现分层裂纹的倾向最大。分层裂纹主要是试样中条状缺陷所致,受位错组态影响,有确定的方向性,与温度有关。

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物缺口试样悬臂梁冲击强度研究

通过改变不同的测试条件,对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)缺口试样悬臂梁冲击强度测试结果的影响因素进行了对比和分析,发现试样在状态调节与铣缺口操作先后顺序条件下的状态调节时间、铣缺口的工艺和不同摆锤能量对ABS树脂缺口试样悬臂梁冲击强度测试值影响不大,试样缺口中心相对台钳平面距离是影响ABS树脂缺口试样悬臂梁冲击强度测试值的主要因素。

不同尺寸试样冲击功等效比值的研究

通过夏氏Ⅴ型缺口试样冲击试验,揭示了结构钢小尺寸试样冲击功与标准试样冲击功的比值在系列温度冲击试验中的变化规律,研究分析了确定不同尺寸试样冲击功的各种等效比值的基本原理。主要结果为,在冲击试验的上平台温度,小尺寸试样与标准试样的冲击功比值是一与钢号无关的常数项;在不同冲击试验温度下,小尺寸试样与标准试样平均冲击功的比值将趋于一个定值。

冲击试样尺寸对冲击功影响的试验

承压类设备如锅炉、压力容器和压力管道等由于其安全事故的重大危害性而受到特别关注。在影响设备安全性的众多因素中，设备用钢及其焊接接头的性能甚为重要。钢铁材料的冲击吸收功是评价其性能必不可少的一个参数。夏比冲击试验由于具有试样小、易加工、试验操作简单、试验时间短和费用低等优点而广泛用于科研和生产中以测定金属材料的冲击吸收功。

大小试样冲击功比值变化规律的研究

通过夏比Ｖ型缺口冲击试验，研究了结构钢小尺寸试样的冲击功与标准试样冲击功的比值在系列温度冲击试验中的变化规律，并述评了用等效比值数确定小尺寸试样冲击功指标的问题。

Ti6Al4V基体及其改性试样的冲击磨损行为分析

在Ti6Al4V合金基表面制备了N+注入与氮化层、TiN膜及DLC膜,进行小载荷反复冲击,分析不同冲击周次下磨痕形貌及磨坑深度,比较磨损性能。结果表明疲劳磨损是反复冲击条件下实验试样的共同失效机制,主要表现为疲劳剥落。改性后试样的抗冲击磨损能力较基体材料均有提高,其中N+注入与氮化的"长程强化效应"使试样在较高冲击周次保持良好的抗磨性能;晶态结构TiN膜层由于较高的表层硬度,提高了试样的耐磨性,尤其是较低的冲击周次下;DLC膜的特殊非晶态结构,使其在整个冲击过程中具有小的磨损深度,高的失效周次。