Ударная вязкость

Ударная вязкость (ГОСТ 9454-78) – работа удара, отнесенная к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора.
 

Это свойство определяет способность материала выдерживать различные нагрузки и предотвращать разрушение. Метод оценки этой характеристики – испытание на маятниковых копрах. Примером таких установок могу служить ЭВО-К5, ЭВО-К300А.

 

 

Маятниковый копер 
ЭВО-К5

 
Маятниковый копер 
ЭВО-К300А/ ЭВО-К500А

Метод испытания
 

Метод основан на разрушении образца с концентратором посередине. Испытание проводится посредством одного удара маятникового копра. Концы образца располагают на опорах. В результате испытания определяют полную работу, затраченную при ударе (работу удара), или ударную вязкость. Важно, чтобы образец был разрушен!

 

Работу удара обозначают двумя буквами. Первое (КС) — символ работы удара, вторая буква (U, V или Т) — вида концентратора. Последующие цифры обозначают температуру проведения испытания, максимальную энергию удара маятника, глубину концентратора и ширину образца.

       •  Пример обозначения:  КСТ ⁺¹⁰⁰  150/3/7,5 — ударная вязкость, определённая на образце с концентратором вида Т при температуре плюс 100 °С. Максимальная энергия удара маятника — 150 Дж, глубина концентратора — 3 мм, ширина образца — 7,5 мм.
 

Выбор концентрата происходит согласно Приложению 1 ГОСТ 9454-78

 

Шарпи или Изод?
 

Методы Изода и Шарпи для определения ударной вязкости различаются прежде всего способом крепления образца при испытаниях. Хотя оба способа проводятся с использованием маятникового копра, каждый из них обладает своими характерными особенностями.

 

Единицы измерения предела текучести
 

 

KC — ударная вязкость, (Дж/см²)

К — работа удара, Дж (кгс-м);

S₀ — начальная площадь поперечного сечения образца в месте концентратора, см²

От чего зависит ударная вязкость

1.    Химический состав металла. Наличие легирующих элементов может повысить вязкость материала (никель, хром и др.)

2.    Структура металла. Крупнозернистая структура является более хрупкой, в то время, как мелкозернистая повышает способность материала поглощать энергию удара.

3.    Температурные условия. Важно также соблюдать условия испытаний, если эксплуатация материала предполагает работу в холодном климате. Низкие температуры могут привести к охрупчиванию материала.

4.    Термическая обработка. Контроль всех производственных процессов соблюдается в связи с тем, что каждый этап изготовления металла: закалка, отпуск и нормализация – влияет на его свойства. 

Сравнение ударной вязкости различных материалов

Шпаргалка

• ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

• ГОСТ 7268-82 Сталь. Метод определения склонности к механическому старению по испытанию на ударный изгиб

• ГОСТ 30456-97 Металлопродукция. Прокат листовой и трубы стальные. Методы испытания на ударный изгиб

• ГОСТ 4647-2015 Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарпи

• ГОСТ 4648-2014 Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб

• ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования