Испытание на ударный изгиб по Шарпи

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Испытание на ударный изгиб по Шарпи — испытание, при которых призматический образец, лежащий на двух опорах, подвергается удару маятникового копра, причем линия удара находится посередине между опорами и непосредственно напротив надреза у образцов с надрезом. Для металлов оценивается поглощённая энергия удара в Дж, а для пластмасс — ударная вязкость (энергия отнесённая к площади поперечного сечения в месте удара) в Дж/м2. Поскольку значения энергии удара для разных материалов зависят от температуры, то испытания проводят при заданных температурах. Испытание на ударный изгиб по Шарпи регламентировано в стандартах ГОСТ Р ИСО 148-1-2013, ASTM E23, ISO 148-1, EN 10045-1 (для металлов), ГОСТ 4647-80, ASTM D256, ISO 179 (для пластмасс).

Методика[править | править код]

Схема испытания.

Испытательная установка представляет собой маятниковый копёр, который устанавливается на определённой высоте над образцом. Удар по образцу совершается при помощи падения копра. Поглощённая энергия удара пропорциональна разнице высот копра до и после удара. Надрез образца влияет на результаты испытаний, поэтому его форма и размеры строго регламентированы в различных стандартах. Размеры образца также могут повлиять на результаты испытаний.

Одним из недостатков традиционного метода испытания на удар является то, что в результате определяется лишь суммарная энергия разрушения. Иногда применяют инструментальные методы контроля испытания, суть которых заключается в непрерывном измерении усилия нагружения в процессе разрушения. Это даёт возможность для оценки помимо энергии разрушения ещё и максимального усилия при разрушении, что позволяет оценить переход от хрупкого к пластичному механизму разрушения при понижении температуры.

Обозначения[править | править код]

Поглощённая энергия удара по ГОСТ Р ИСО 148-1-2013 (для металлов)[править | править код]

Энергию, требуемую для разрушения образца на маятниковом копре, с учетом поправок на потери при трении обозначают буквой К. Для обозначения геометрии надреза используют буквы V или U. Для обозначения радиуса бойка в виде индекса указывают цифру 2 или 8. Таким образом, KV2 — поглощенная энергия для образца с V-образным надрезом при ударе двухмиллиметровым бойком, Дж.

Ударная вязкость (для пластмасс)[править | править код]

Термин Обозначение по ИСО 179-1:2000 Обозначение по ГОСТ 4647-80
Ударная вязкость по Шарпи образцов без надреза (кДж/м2) acU an
Ударная вязкость по Шарпи образцов с надрезом (кДж/м2) acN[Прим. 1]. ak[Прим. 2]
Относительная ударная вязкость по Шарпи (%) kz=ak/an
Удар в ребро e[Прим. 3]
Удар плашмя f[Прим. 4]
Перпендикулярный удар n[Прим. 5]
Параллельный удар p[Прим. 6]

Примечания[править | править код]

  1. где N=A, B или C в зависимости от типа надреза (V-образные надрезы с радиусами основания, соответственно, 0,25 мм, 1 мм или 0,1 мм)
  2. с надрезом по типу А (U-образный) или по типу В (V-образный)
  3. направление удара по отношению к толщине (h) образца
  4. направление удара по отношению к ширине (b) образца
  5. направление удара по отношению к плоскости слоистого листа
  6. направление удара по отношению к плоскости слоистого листа