沖擊試驗是試樣在沖擊試驗力的作用下的一種動態(tài)力學性能試驗。沖擊試驗對材料的缺陷很敏感、它能靈敏地反映出材料的宏觀缺陷、顯微組織的微小變化和材料品質(zhì),因此沖擊試驗是生產(chǎn)上用來檢驗冶煉、熱加工、熱處理工藝質(zhì)量的有效方法。
夏比沖擊試驗是用規(guī)定高度的擺錘對處于簡支梁狀態(tài)的缺口試樣進行一次性沖擊、并測量試樣折斷時的吸收能量 KU或KV的試驗。夏比沖擊試樣有U型缺口試樣和V型缺口試樣兩種。
V型缺口由于應(yīng)力集中較大,應(yīng)力分布對缺口附近體積塑性變形的限制較大、因而使塑性變形更難進行。V型缺口參與塑性變形的體積較小,沖擊時消耗的沖擊功較小。沖擊韌度值較低,且脆性轉(zhuǎn)變溫度較高、范圍較窄,對溫脆性轉(zhuǎn)變反應(yīng)更靈敏。斷口也較清晰,更容易反映金屬阻止裂紋擴展的抗力。
夏比U型缺口試樣和夏比V型缺口試樣的形狀和尺寸如圖所示。
由于沖擊吸收能量的大小與很多因素有關(guān)、很難準確地反映材料的脆性和韌性、所以沖擊吸收能量一般僅作為選用材料時的參考、而不直接用于強度計算。但沖擊吸收能量對材料的內(nèi)部組織和缺陷非常敏感,如晶粒粗化、冷脆回火脆性及夾渣、氣泡、偏析等微小缺陷都可以通過沖擊吸收能量反值表現(xiàn)出來、因此生產(chǎn)中常用沖擊試驗來檢驗冶煉、熱處理及各種熱加工工藝和產(chǎn)品的質(zhì)量。