專利名稱：一種用于夏比試樣的彎曲測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種材料力學性能測試領域，具體涉及一種用于夏比試樣的彎曲測試方法。
背景技術：
使用具有缺口(U形、V形)的夏比試樣進行材料的力學性能測試是目前所普遍采用的方法，通過測試沖擊吸收能量，被用來評定材料在載荷下的韌性和脆性等性能。例如，在GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》國家標準中，將規(guī)定幾何形狀的夏比試樣放置在沖擊試驗機兩砧座之間，夏比試樣具有缺口的一側背向打擊面放置，之后將具有一定重量的擺錘舉至一定的高度，使其獲得一定位能，釋放擺錘沖斷試樣。 如忽略空氣阻力等各種能量損失，則擺錘所消耗掉的能量即為沖斷試樣所需要的能量。另外，在GB/T19748-2005《鋼材夏比V型缺口擺錘沖擊試驗儀器化試驗方法》國家標準中，通過利用沖擊試驗儀器化試驗設備可以繪制出在使用擺錘一次打斷夏比試樣的力一位移曲線圖，從而使擺錘對試樣所產生的力的作用可以用數(shù)值表現(xiàn)出來。以上兩個標準中規(guī)定的試驗方法都是使用擺錘沖擊試驗機的擺錘將夏比缺口試樣打斷來測試試樣的力學性能。但值得注意的是，在前述GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》國家標準中，無法用數(shù)值來量化擺錘對試樣所產生的力的作用。而在GB/T19748-2005《鋼材夏比V型缺口擺錘沖擊試驗儀器化試驗方法》中，從擺錘擺動直至沖斷試樣的過程中，只有當擺錘處于垂直向下的位置時(即剛接觸試樣時)擺錘刀刃與試樣表面才是完全接觸的，而之后在擺錘繼續(xù)沖擊試樣時刀刃并不能夠與試樣的表面完全接觸，而是存在一個小的偏角，這就導致了測試得到的數(shù)據往往與實際情況始終存在一定的偏差。因此，需要提供一種能夠克服上述缺陷的技術方案，即提供一種新的夏比試樣彎曲測試方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于夏比試樣的彎曲測試方法，使用該方法測試材料的夏比試樣可以量化測量數(shù)據并且提高測量精度。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于夏比試樣的彎曲測試方法，該方法包括以下步驟a)將夏比試樣的兩端分別放置在萬能材料試驗機的支撐臺的彼此間隔設置的兩個支撐面上，所述夏比試樣的缺口部分開口向下山)將所述夏比試樣的缺口部分的的中心與所述萬能材料試驗機的壓頭的中心線對齊；c)啟動所述萬能材料試驗機，使所述壓頭逐漸靠近所述夏比試樣；d)當所述壓頭接觸到所述夏比試樣時，所述壓頭對所述夏比試樣進行加載使所述夏比試樣彎曲；e)所述夏比試樣斷裂，停止對所述夏比試樣進行加載，得到所述夏比試樣的力一位移曲線，從而測得彎曲夏比試樣所需的能量(包括裂紋形成能量、裂紋擴展能量和總能量等)。優(yōu)選地，所述兩個支撐面可以具有間隔為30 45mm。
優(yōu)選地，所述夏比試樣可以具有V形或U形缺口。優(yōu)選地，所述夏比試樣的長度為55mm,寬度為IOmm,高度為10mm。本發(fā)明可以使用萬能材料試驗機量化夏比試樣彎曲斷裂的全過程，并且在這個過程中，壓頭與夏比試樣表面時刻保持完全接觸，從而避免了在以往方法中由于擺錘刀刃無法時刻與試樣表面保持完全接觸所導致的誤差的產生。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中
圖I是夏比試樣放置在萬能材料試驗機的示意圖。附圖標記說明I :夏比試樣2:萬能材料試驗機10:缺口部分20 :壓頭21 :支撐臺
具體實施例方式下面參考附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細地描述。本發(fā)明提供一種用于夏比試樣的彎曲測試方法，該方法依次包括以下步驟首先，在步驟a)中，將制備好的夏比試樣1(在中央部開設缺口部分10)的兩端分別放置在萬能材料試驗機2的支撐臺21的兩個支撐面上，如圖I所示，支撐臺21具有由位于中央的凹槽所分隔對稱形成的兩個支撐面，兩個支撐面位于同一水平面上，夏比試樣I的兩端分別放置在支撐臺21的兩個支撐面上，使夏比試樣I上的缺口部分10剛好位于支撐臺21的凹槽的正上方。其中，只要能夠滿足測試要求即支撐臺21的上部具有水平的支撐面，支撐臺21的形狀不受限制。接下來，在步驟b)中，測試者參照萬能材料試驗機2上的壓頭20調整夏比試樣I在支撐臺上的位置，使夏比試樣I的缺口部分10的中心與壓頭20的中心線對齊，以使在壓頭20落下之后，壓頭20能夠剛好擠壓到夏比試樣I的缺口部分10。當判斷缺口部分10是否對準壓頭20中心線時，可以適當降低壓頭20的高度以使壓頭20靠近缺口部分10，待判斷完畢后再使壓頭20返回起始位置。確認上述準備步驟結束后,進入步驟c),此時,測試人員啟動萬能材料試驗機2,使壓頭20逐漸靠近夏比試樣1，直至壓頭20接觸到夏比試樣I為止。當壓頭20接觸到夏比試樣I時，進入步驟d)，此時，萬能材料試驗機2控制壓頭20對夏比試樣I進行加載，壓頭20施加到夏比試樣I上的壓力逐漸增大，由于夏比試樣I的兩端還受到支撐面的支撐，因此夏比試樣I受到擠壓彎曲變形，夏比試樣I變形斷裂。在步驟e)中，夏比試樣I變形斷裂，萬能材料試驗機2立即停止對夏比試樣I進行加載。通過連接到壓頭20的分析設備，測試人員可以得到在整個過程中夏比試樣受擠壓斷裂的力---位移曲線。根據慣用的方式，本發(fā)明的夏比試樣可以具有V形或U形缺口，其中夏比試樣上優(yōu)選開設U形和V形缺口。另外，當待測試的材料為脆性材料時，夏比試樣上也可以不設置缺□。另外，用于放置夏比試樣I的兩個支撐面的間隔可以根據試樣的長度進行調整，調整的范圍為30 45mm。夏比試樣的體積為測試前加工完成的，本發(fā)明中的夏比試樣的體積不受限制，為滿足測試的需要，在本實施方式中夏比試樣的長度優(yōu)選為55mm，寬度優(yōu)選為10mm，高度優(yōu)選為10mm。此時,兩個支撐面的間隔優(yōu)選為40mm。 本發(fā)明使用萬能材料試驗機量化夏比試樣彎曲斷裂過程中受力變形的特征變化，并且在這個過程中，壓頭與夏比試樣表面時刻保持完全接觸，從而避免了在以往方法中由于擺錘刀刃無法時刻與試樣表面保持完全接觸所導致的誤差的產生。本發(fā)明涉及到的萬能材料試驗機為通用的萬能材料試驗機(例如DEW-30型)，其參數(shù)等性能可以根據測試的實際需要進行調整以滿足測試的需要。以上結合附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述優(yōu)選實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。此外，在上述具體實施方式
中描述的各個具體技術特征，在符合本發(fā)明應用目的的情形下，可以進行任意組合以形成其它可選擇的實施方式。本發(fā)明的保護范圍由權利要求進行限定。
權利要求
1.一種用于夏比試樣的彎曲測試方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 a)將夏比試樣(I)的兩端分別放置在萬能材料試驗機的支撐臺(21)的彼此間隔設置的兩個支撐面上，所述夏比試樣(I)的缺口部分(10)開口向下； b)將所述夏比試樣⑴的缺口部分(10)的中心與所述萬能材料試驗機(2)的壓頭的中心線對齊； c)啟動所述萬能材料試驗機(2)，使所述壓頭(20)逐漸靠近所述夏比試樣(I)； d)當所述壓頭(20)接觸到所述夏比試樣(I)時，所述壓頭(20)對所述夏比試樣(I)進行加載使所述夏比試樣(I)彎曲； e)所述夏比試樣(I)斷裂，停止對所述夏比試樣(I)進行加載，獲得所述夏比試樣(I)受力變化的力一位移曲線。
2.根據權利要求I所述的用于夏比試樣的彎曲測試方法，其特征在于，所述支撐臺(21)的兩個支撐面間隔30 45mm。
3.根據權利要求I所述的用于夏比試樣的彎曲測試方法，其特征在于，所述夏比試樣(I)具有V形或U形缺口。
4.根據權利要求I所述的用于夏比試樣的彎曲測試方法，其特征在于，所述夏比試樣(I)的長度為55mm,寬度為IOmm,高度為10mm。
全文摘要
公開了一種用于夏比試樣的彎曲測試方法，該方法包括以下步驟將夏比試樣(1)的兩端分別放置在萬能材料試驗機的支撐臺(21)的兩個支撐面上，所述夏比試樣的缺口部分的開口方向向下；將所述夏比試樣的缺口部分的中心與壓頭(20)的中心線對齊；啟動所述萬能材料試驗機，使所述壓頭逐漸靠近所述夏比試樣；當所述壓頭接觸到所述夏比試樣時，所述壓頭對所述夏比試樣進行加載；所述夏比試樣斷裂即停止對所述夏比試樣進行加載，獲得所述夏比試樣的力---位移曲線，從而測得彎曲夏比試樣所需的能量。本發(fā)明使用萬能材料試驗機量化夏比試樣斷裂的全過程，并且壓頭與夏比試樣表面時刻保持完全接觸，避免了以往方法中擺錘刀刃與試驗表面無法時刻保持完全接觸所導致的誤差。
文檔編號G01N3/20GK102841022SQ201110168579
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權日2011年6月22日
發(fā)明者盧國清, 尤大勇, 吳偉, 張磊, 白銀蘭 申請人:攀鋼集團有限公司, 攀鋼集團研究院有限公司