如何评定金属材料的冲击韧性

1.韧性试验

金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为冲击韧性，简称韧性。

为了评定金属材料的冲击韧性，需在规定条件下对其进行冲击试验，以测定其衡量指标，其中应用最普遍的是夏比摆锤冲击试验。图1-10 所示为冲击试验机和摆锤冲击试验过程示意图。

图1-10　夏比摆锤冲击试验过程示意图

(a)试样局部放大； (b)冲击试验原理； (c)冲击试验机(www.xing528.com)

2.冲击吸收功

试验时，将标准冲击试样放置在摆锤冲击试验机的支座上，把重量为G 的摆锤提高到距试样高度为H 的位置，如图1-9 所示。此时摆锤势能为GH，然后使其下落，将试样冲断，冲断试样后摆锤又上升到距原试样的高度为h 处，摆锤剩余势能为Gh。故冲断试样所消耗掉的能量为GH-Gh，称为冲击吸收能量K，即

K ＝G(H-h)

冲击吸收能量K 值越高，表示材料的冲击韧性越好。一般把冲击吸收能量K 值高的材料称作韧性材料，K 值低的材料称为脆性材料。标准冲击试样有两种，根据试样缺口形状不同，分U 形缺口和V 形缺口，冲击吸收能量分为KU 和KV 两种表示方法。摆锤刀刃半径有2 mm 和8 mm 两种，分别用符号的下标数字表示，即KU2或KU8、KV2或KV8。冲击吸收能量单位为焦耳(J)。

对于像冲头、空气锤锤杆等承受冲击的零件，需具有一定的韧性才能满足其使用性能要求。但也不能要求过高，因为冲击吸收能量K 升高，往往其硬度值和强度值会降低，耐磨性能和承载能力下降，零件的使用寿命也会降低。