冲击试验是测定金属材料抗冲击载荷能力的试验，又称冲击韧性试验。它是材料机械性能试验的基本试验方法之一。在冲击试验中，冲断试样所消耗的功称为冲击功，单位为焦耳(J)，以Ak表示。根据试样形状和破断方式，冲击试验可分为弯曲冲击试验、扭转冲击试验和拉伸冲击试验3种。

按温度来分，冲击试验可分为常温冲击试验和低温冲击试验。常温冲击试验为在常温下进行试验，一般在23±5℃的范围内。低温冲击试验为在低温介质下保存一定时间，使温度达到要求后快速取出完成冲击试验。使用介质可为冰水混合物(0℃)，其他温度可用低温槽，根据不同的温度，可选用酒精或液氮进行试样的保温。

低温脆性

系列冲击实验在材料研究与生产实际中应用较广，因为它比其他实验方法更能灵敏地反映出材料力学性能随内因和外因变化的差异。

对某些材料，当冲击实验分别在低温、室温下进行时可以得到- -系列冲击值Ap (或ap)，这种材料冲击韧性与温度的关系曲线，即Ap-t或ar-t。这种不同温度下的冲击试验称为系列冲击试验。据此可以评定材料的低温脆性。

系列冲击实验证明：体心立方金属及合金或某些密排六方晶体金属及合金，尤其是工程上常用的中、低强度结构钢，当试验温度低于某一温度tp 时，材料由韧性状态变为脆性状态，冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集变为穿晶解理，断口特征由纤维状变为结晶状，这就是低温脆性。转变温度tp称为韧脆转变温度或冷脆转变温度。面心立方金属及合金一般没有低温脆性现象，但在20-42K极低温度下奥氏体钢及铝合金有冷脆性。高强度钢及超高强度钢在很宽温度范围内冲击吸收功均较低，故韧脆转变不明显。

韧性转化温度及其评价方法

因为韧性是材料塑性变形和断裂全过程吸收能量的能力，它是强度和塑性的综合表现，所以，依照试样断裂消耗的功、断裂后塑性变形的大小及断口形貌均可以确定。目前尚无简单的判据求韧脆转变温度tk。通常只是根据能量、塑性变形或断口形貌随温度的变化定义tk。

影响材料低温脆性的因素

1、晶体结构的影响：

体心立方金属及其合金存在低温脆性，面心立方金属及其合金一般不存在低温脆性。

2、化学成分的影响

间隙溶质元素含量增加，高阶能下降，韧脆转变温度提高。杂质元素S、P、Pb、Sn、As等使钢的韧性下降。

这是由于它们偏聚于晶界，降低晶界表面能，产生沿晶脆性断裂，同时降低脆断应力所致。

实验内容及步骤

1、熟悉冲击试验机的操作方法。进行软件的参数设置。

2、试样打钢号，每个试验温度制备3个试样。

试验温度：20°C、0°C、-20°C、-40C、-60C、-75C

3、冷却试样。冷却剂：干冰或液氮。

4、测定每--组经冷却后的试样的冲击吸收能量ak。

5、作出ak-T曲线，确定脆性转变温度Tk。

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