一种用于夏比试样的弯曲测试方法

文档序号:6012294阅读:206来源:国知局
专利名称:一种用于夏比试样的弯曲测试方法
技术领域
本发明涉及一种材料力学性能测试领域,具体涉及一种用于夏比试样的弯曲测试方法。
背景技术
使用具有缺口(U形、V形)的夏比试样进行材料的力学性能测试是目前所普遍采用的方法,通过测试冲击吸收能量,被用来评定材料在载荷下的韧性和脆性等性能。例如,在GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》国家标准中,将规定几何形状的夏比试样放置在冲击试验机两砧座之间,夏比试样具有缺口的一侧背向打击面放置,之后将具有一定重量的摆锤举至一定的高度,使其获得一定位能,释放摆锤冲断试样。 如忽略空气阻力等各种能量损失,则摆锤所消耗掉的能量即为冲断试样所需要的能量。另外,在GB/T19748-2005《钢材夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法》国家标准中,通过利用冲击试验仪器化试验设备可以绘制出在使用摆锤一次打断夏比试样的力一位移曲线图,从而使摆锤对试样所产生的力的作用可以用数值表现出来。以上两个标准中规定的试验方法都是使用摆锤冲击试验机的摆锤将夏比缺口试样打断来测试试样的力学性能。但值得注意的是,在前述GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》国家标准中,无法用数值来量化摆锤对试样所产生的力的作用。而在GB/T19748-2005《钢材夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法》中,从摆锤摆动直至冲断试样的过程中,只有当摆锤处于垂直向下的位置时(即刚接触试样时)摆锤刀刃与试样表面才是完全接触的,而之后在摆锤继续冲击试样时刀刃并不能够与试样的表面完全接触,而是存在一个小的偏角,这就导致了测试得到的数据往往与实际情况始终存在一定的偏差。因此,需要提供一种能够克服上述缺陷的技术方案,即提供一种新的夏比试样弯曲测试方法。

发明内容
本发明的目的是提供一种用于夏比试样的弯曲测试方法,使用该方法测试材料的夏比试样可以量化测量数据并且提高测量精度。为了实现上述目的,本发明提供一种用于夏比试样的弯曲测试方法,该方法包括以下步骤a)将夏比试样的两端分别放置在万能材料试验机的支撑台的彼此间隔设置的两个支撑面上,所述夏比试样的缺口部分开口向下山)将所述夏比试样的缺口部分的的中心与所述万能材料试验机的压头的中心线对齐;c)启动所述万能材料试验机,使所述压头逐渐靠近所述夏比试样;d)当所述压头接触到所述夏比试样时,所述压头对所述夏比试样进行加载使所述夏比试样弯曲;e)所述夏比试样断裂,停止对所述夏比试样进行加载,得到所述夏比试样的力一位移曲线,从而测得弯曲夏比试样所需的能量(包括裂纹形成能量、裂纹扩展能量和总能量等)。优选地,所述两个支撑面可以具有间隔为30 45mm。
优选地,所述夏比试样可以具有V形或U形缺口。优选地,所述夏比试样的长度为55mm,宽度为IOmm,高度为10mm。本发明可以使用万能材料试验机量化夏比试样弯曲断裂的全过程,并且在这个过程中,压头与夏比试样表面时刻保持完全接触,从而避免了在以往方法中由于摆锤刀刃无法时刻与试样表面保持完全接触所导致的误差的产生。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。


附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中
图I是夏比试样放置在万能材料试验机的示意图。附图标记说明I :夏比试样2:万能材料试验机10:缺口部分20 :压头21 :支撑台
具体实施例方式下面参考附图对本发明的具体实施方式
进行详细地描述。本发明提供一种用于夏比试样的弯曲测试方法,该方法依次包括以下步骤首先,在步骤a)中,将制备好的夏比试样1(在中央部开设缺口部分10)的两端分别放置在万能材料试验机2的支撑台21的两个支撑面上,如图I所示,支撑台21具有由位于中央的凹槽所分隔对称形成的两个支撑面,两个支撑面位于同一水平面上,夏比试样I的两端分别放置在支撑台21的两个支撑面上,使夏比试样I上的缺口部分10刚好位于支撑台21的凹槽的正上方。其中,只要能够满足测试要求即支撑台21的上部具有水平的支撑面,支撑台21的形状不受限制。接下来,在步骤b)中,测试者参照万能材料试验机2上的压头20调整夏比试样I在支撑台上的位置,使夏比试样I的缺口部分10的中心与压头20的中心线对齐,以使在压头20落下之后,压头20能够刚好挤压到夏比试样I的缺口部分10。当判断缺口部分10是否对准压头20中心线时,可以适当降低压头20的高度以使压头20靠近缺口部分10,待判断完毕后再使压头20返回起始位置。确认上述准备步骤结束后,进入步骤c),此时,测试人员启动万能材料试验机2,使压头20逐渐靠近夏比试样1,直至压头20接触到夏比试样I为止。当压头20接触到夏比试样I时,进入步骤d),此时,万能材料试验机2控制压头20对夏比试样I进行加载,压头20施加到夏比试样I上的压力逐渐增大,由于夏比试样I的两端还受到支撑面的支撑,因此夏比试样I受到挤压弯曲变形,夏比试样I变形断裂。在步骤e)中,夏比试样I变形断裂,万能材料试验机2立即停止对夏比试样I进行加载。通过连接到压头20的分析设备,测试人员可以得到在整个过程中夏比试样受挤压断裂的力---位移曲线。根据惯用的方式,本发明的夏比试样可以具有V形或U形缺口,其中夏比试样上优选开设U形和V形缺口。另外,当待测试的材料为脆性材料时,夏比试样上也可以不设置缺□。另外,用于放置夏比试样I的两个支撑面的间隔可以根据试样的长度进行调整,调整的范围为30 45mm。夏比试样的体积为测试前加工完成的,本发明中的夏比试样的体积不受限制,为满足测试的需要,在本实施方式中夏比试样的长度优选为55mm,宽度优选为10mm,高度优选为10mm。此时,两个支撑面的间隔优选为40mm。 本发明使用万能材料试验机量化夏比试样弯曲断裂过程中受力变形的特征变化,并且在这个过程中,压头与夏比试样表面时刻保持完全接触,从而避免了在以往方法中由于摆锤刀刃无法时刻与试样表面保持完全接触所导致的误差的产生。本发明涉及到的万能材料试验机为通用的万能材料试验机(例如DEW-30型),其参数等性能可以根据测试的实际需要进行调整以满足测试的需要。以上结合附图描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述优选实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。此外,在上述具体实施方式
中描述的各个具体技术特征,在符合本发明应用目的的情形下,可以进行任意组合以形成其它可选择的实施方式。本发明的保护范围由权利要求进行限定。
权利要求
1.一种用于夏比试样的弯曲测试方法,其特征在于,该方法包括以下步骤 a)将夏比试样(I)的两端分别放置在万能材料试验机的支撑台(21)的彼此间隔设置的两个支撑面上,所述夏比试样(I)的缺口部分(10)开口向下; b)将所述夏比试样⑴的缺口部分(10)的中心与所述万能材料试验机(2)的压头的中心线对齐; c)启动所述万能材料试验机(2),使所述压头(20)逐渐靠近所述夏比试样(I); d)当所述压头(20)接触到所述夏比试样(I)时,所述压头(20)对所述夏比试样(I)进行加载使所述夏比试样(I)弯曲; e)所述夏比试样(I)断裂,停止对所述夏比试样(I)进行加载,获得所述夏比试样(I)受力变化的力一位移曲线。
2.根据权利要求I所述的用于夏比试样的弯曲测试方法,其特征在于,所述支撑台(21)的两个支撑面间隔30 45mm。
3.根据权利要求I所述的用于夏比试样的弯曲测试方法,其特征在于,所述夏比试样(I)具有V形或U形缺口。
4.根据权利要求I所述的用于夏比试样的弯曲测试方法,其特征在于,所述夏比试样(I)的长度为55mm,宽度为IOmm,高度为10mm。
全文摘要
公开了一种用于夏比试样的弯曲测试方法,该方法包括以下步骤将夏比试样(1)的两端分别放置在万能材料试验机的支撑台(21)的两个支撑面上,所述夏比试样的缺口部分的开口方向向下;将所述夏比试样的缺口部分的中心与压头(20)的中心线对齐;启动所述万能材料试验机,使所述压头逐渐靠近所述夏比试样;当所述压头接触到所述夏比试样时,所述压头对所述夏比试样进行加载;所述夏比试样断裂即停止对所述夏比试样进行加载,获得所述夏比试样的力---位移曲线,从而测得弯曲夏比试样所需的能量。本发明使用万能材料试验机量化夏比试样断裂的全过程,并且压头与夏比试样表面时刻保持完全接触,避免了以往方法中摆锤刀刃与试验表面无法时刻保持完全接触所导致的误差。
文档编号G01N3/20GK102841022SQ201110168579
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者卢国清, 尤大勇, 吴伟, 张磊, 白银兰 申请人:攀钢集团有限公司, 攀钢集团研究院有限公司
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