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GB/T 229-2020 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

发表时间：2025-07-26 访问量： 来源：中翔检测 分享:

此标准适用于各类金属材料，无论是钢铁、铸铁，还是铝、铜等有色金属及其合金，均可在室温、高温或低温条件下开展夏比摆锤冲击试验，但并不涵盖仪器化冲击试验方法，后者参考 GB/T 19748 。其核心试验原理是运用摆锤单次冲击，使规定几何形状的缺口试样破断，以此测定试样吸收能量、侧膨胀值和剪切断面率等关键参数。由于诸多金属材料的冲击性能对温度敏感，所以试验务必在给定温度下进行 。

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在试样制备环节，要求极为严格。标准试样通常长 55mm，横截面为 10mm×10mm，缺口位于试样长度中心位置。常见的缺口类型有 V 型和 U 型 。V 型缺口深度 2mm，根部半径精准至 0.25mm，角度为 45°±2°；U 型缺口深度 5mm，根部半径一般为 1mm（也存在其他可选值）。加工过程中，要极力避免试样产生加工硬化或热影响，缺口需借助铣削或磨削工艺加工而成，表面粗糙度 Ra 应不大于 1.6μm 。

试验设备主要是摆锤冲击试验机，其最大能量需为试样冲击吸收能量的 1.5 至 10 倍 。同时，试验机必须定期校验，确保摆锤初始位能、摩擦损失和打击中心位置的误差均在 ±1% 以内 。对于温度控制装置，在低温试验时，试样冷却介质的温度波动要控制在 ±1℃以内，比如试验温度处于 - 196℃至 100℃这个宽泛区间时。

具体试验步骤方面，安装试样时，必须保证试样缺口背对摆锤刃口，且支座跨距维持在 40mm±0.2mm 。摆锤自由下落，一次性冲击试样，精准记录冲击吸收能量（用 KV 表示，单位为焦耳）以及侧膨胀值（LE，单位为毫米） 。当涉及温度控制时，试样要在设定温度下保温至少 5 分钟，特别是低温试验，需快速将试样转移至试验机，从高温或低温介质中移出至打断的时间应不大于 5 秒 。

试验结果处理也有明确规范。冲击吸收能量的数值修约遵循特定规则，当数值小于 100J 时，需修约至 1 位小数；大于等于 100J 时，则修约至整数 。侧膨胀值测量精确到 0.05mm 。此外，还需详细记录试样的断裂类型，如韧性断裂、脆性断裂或是混合型断裂，必要时对断口形貌展开观察 。

若试样未完全断裂，或断裂面存在明显缺陷，诸如缺口加工不符合要求等，试验结果将被判定无效 。而且，一旦冲击吸收能量超出试验机能量的 80%，必须更换更高能量的试验机重新测试 。

GB/T 229-2020 在实际应用中极为广泛。在航空航天领域，用于检测飞行器关键零部件材料在不同温度下的冲击韧性，确保飞行安全；汽车制造业里，评估汽车大梁、发动机曲轴等金属材料的韧性，保障车辆在复杂工况下的可靠性 。通过统一规范试验流程和结果评判标准，该标准为金属材料的质量控制、性能优化以及工程选材，提供了坚实有力的技术支撑 。

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