沖擊實驗方法與步驟
在實際工程機械中，有許多構件常受到沖擊載荷的作用,機器設計中應力求避免沖擊波負荷,但由于結構或運行的特點,沖擊負荷難以*避免，例如內燃機膨脹沖程中氣體爆炸推動活塞和連桿，使活塞和連桿之間發(fā)生沖擊，火車開車、停車時，車輛之間的掛鉤也產生沖擊，在一些工具機中，卻利用沖擊負荷實現(xiàn)靜負荷難以達到的效果，例如鍛錘、沖擊、鑿巖機等，為了了解材料在沖擊載荷下的性能，我們必須作沖擊實驗。
一、實驗目的
1.了解沖擊實驗的意義，材料在沖擊載荷作用下所表現(xiàn)的性能
2.測定低碳鋼和鑄鐵的沖擊韌度值

二、實驗設備和儀器
數(shù)顯擺式沖擊試驗機、游標卡尺等


三、基本原理
1.沖擊實驗是研究材料對于動荷抗力的一種實驗，和靜載荷作用不同，由于加載速度快，使材料內的應力驟然提高，變形速度影響了材料的機構性質，所以材料對動載荷作用表現(xiàn)出另一種反應。往往在靜荷下具有很好塑性性能的材料，在沖擊載荷下會呈現(xiàn)出脆性的性質。
2.此外在金屬材料的沖擊實驗中，還可以揭示了靜載荷時，不易發(fā)現(xiàn)的某結構特點和工作條件對機械性能的影響（如應力集中，材料內部缺陷，化學成分和加荷時溫度，受力狀態(tài)以及熱處理情況等），因此它在工藝分析比較和科學研究中都具有一定的意義

四、沖擊試件
工程上常用金屬材料的沖擊試件一般在帶缺口槽的矩形試件，做成制品的目的是為了便于揭露各因素對材料在高速變形時的沖擊抗力的影響。并了解試件的破壞方式是塑性滑移還是脆性斷裂。但缺口形狀和試件尺寸對材料的沖擊韌度值的影響極大，要保證實驗結果能進行比較，試件必須嚴格按照冶金工業(yè)部的部頒布標準制作。故測定值的沖擊實驗實質上是一種比較性實驗，其沖擊試件形狀如圖所示。

圖7-2
五、沖擊實驗形式
1.簡梁式彎曲沖擊實驗
2.肱梁式彎曲沖擊實驗
3.拉伸沖擊實驗
簡梁式彎曲沖擊實驗工程中*常用

六、實驗方法與步驟
1.測量試件尺寸，要測量缺口處的試件尺寸。
2.首先了解擺錘沖擊試驗機的構造原理和操作方法，掌握沖擊試驗機的操作規(guī)程，一定要注意安全。
3.調整沖擊試驗機指針調到“零點”根據(jù)試件材料估計所需破壞能量，先空打一次，測定機件間的摩擦消耗功。
4.將試件裝入在沖擊試驗機上，簡梁式沖擊實驗應使沒有缺口的面朝向擺錘沖擊的一邊，缺口的位置應在兩支座中間，要使缺口和擺錘沖刃對準。將擺錘舉起同空打時的位置，打開鎖桿。使擺錘落下，沖斷試件，然后剎車，讀出試件沖斷時消耗的功，以下式可計算出材料的沖擊韌度值

——沖斷試件時所消耗的功
——試件缺口橫截面積

圖7-3

七、注意事項：
在實驗過程中要特別注意安全，優(yōu)良禁止把擺錘舉高后安放試件，當擺錘舉高后，人就離開擺錘擺動的范圍，在放下擺錘之前，應先檢查一下有沒有人還未離開，以免發(fā)生危險。

八、討論題
低碳鋼和鑄鐵在沖擊作用下所呈現(xiàn)的性能是怎樣的？
材料沖擊實驗在工程實際中的作用如何？