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专利名称：摆锤式冲击试验机用标样的制作方法
技术领域：
所属领域本实用新型制品属于是检测试验设备用标准试样的制备领域。特别适用于摆锤式冲击试验机冲击能量检查和校验的标准试样。
背景技术：
目前国内通常采用“直接校验方法”校验冲击试验机，这种方法是通过分别校验摆锤冲击常数、予仰角、摆动周期、摆锤侧面与摆动平面偏差、冲击支座、指针摩擦等各分部与技术要求的偏差来进行。但是该检验方法存在致命的弱点是，按该方法进行校验完全合格的不同冲击试验机，其实际检验测量结果的准确性相差很大。这表明采用“直接校验方法”是不能准确地评定冲击试验机整机测量的准确性。当采用“间接校验方法”来评定冲击试验机整机的测量准确性时，能够避免前述的“直接校验方法”的弱点，(即采用具有标准能量的标准试样综合地间接校验冲击试验机的整机测量不确定度)。但是在我国的计量检定规程JJG145-1982《摆锤式冲击试验机》的第33条中，是推荐采用标准冲击试样进行冲击示值的检定。在规程中要求的标准冲击试样是采用全长度等截面标准试样。由于为了获得不同能量水平，必须改变标准冲击试样的截面宽度尺寸，这就与实际试验试样的外型标准尺寸不一致，冲击状态有差异，加之是全长度等截面，导致能量的可重复性不易确定。因此，这种标准冲击试样在我国至今尚未被使用。
在国际标准ISO148-31998中第三部分己规定冲击试验机校验用夏比V型缺口标准冲击试样的制备和定值，所推荐的标准冲击试样为55mm长，10mm正方截面，在长度中间处一侧面带深度2mm，角度45±2，底部半径0.25mm±0.025mm的V-型缺口，和规定允许的标准偏差，见表1表1标准冲击试样允许的标准偏差
采用标准冲击试样的“间接校验方法”是需要不同能量水平均匀一致的标准试样。目前在国内、外还没有广泛采用和实施该方法的主要原因是按照前述带V型缺口的标准冲击试样都很难制备成达到表1的要求。这是由于缺口的形状和尺寸却难以准确控制，以及这种尖锐缺口的标准试样，在进行冲击试验时常会发生试样变形或断裂的方式(或过程)重复性差等现象，因此采用带V型缺口的标准冲击试样其使用效果不够理想。目前，在我国还没有采用该种类的标准冲击试样进行检测校验。
发明目的与内容本创造发明的目的是设计一种状形结构简单、合理，制备容易和适用间接方法校验冲击试验机范围宽的标准冲击试样。
根据我们在本实用新型的目的中所提出校验冲击试验机用标准试样(简称标样)，该标样的设计是在考虑到现有技术中的不足之处后，在改变现有标样的具体结构，解决目前在国际标准规定的冲击标样所存在的能量重复性差和标样难以满足要求误差的技术难题；同时还要克服因不同截面尺寸全长度等截面的标样，与实际标样尺寸在冲击受力状态下不一致，以及冲击能量重复性差等弱点。因此本实用新型标样的具体结构可根据附图进行详细叙述，由附图可看出，本实用新型标样的组成形状为长条方形，标样垂直中心轴线的两端截面为正方形，其特征在于沿标样中心轴线的平行方向宽度面中部，设有垂直于中心轴线方向的圆弧端面，圆弧半径R＝5-150mm，标样的总长度A为55mm，标样的宽度B为10mm，标样的高度C为10mm。本实用新型标样的其他特征还有标样的圆弧端面厚度H＝2-9mm，圆弧端面总长度D＝5-35mm，L≤29mm。
采用本实用新型标样的设计，主要是针对原标样的能量重复性差是由于试样断裂过程重复性差，和缺口形状及尺寸难以准确控制所引起的，设计标准冲击试样的形状和尺寸使其不发生断裂，保持标样的检验宽度不变，改变标样最小截面的厚度，从而获得稳定的重复性好的弯折能量，达到和优于国际标准规定的要求。标准冲击试样的主要技术特征为1保持标准试样外型尺寸的支撑状态(标样尺寸与形状长＝55mm；宽＝10mm；高＝10mm，长条形的正方横截面试样)，打击中心及打击方向与国际标准ISO148-31998推荐的标准试样一致，将其V-型缺口结构改为圆弧形缺口结构，改变圆弧半径和圆弧缺口底下的韧带高度尺寸便可获得不同能量水准的标样。按此设计的标准冲击试样，能获得在不同能量水平下的标准偏差，明显地优于表1要求。本实用新型的标准冲击试样可见附图1。
2也可以保持标准外型尺寸(选择上述类型的标样)的支撑状态、打击中心及打击方向与国内计量规程JJG145-1982推荐的一致，但改变其全长度等截面为具有两圆弧倒角中间平行等截面的标准冲击试样。改变其中间平行等截面的高度尺寸可以获得不同能量水平。按此设计的标准冲击试样也能完全满足表1要求。本实用新型的标准冲击试样可见附图2。
采用本实用新型标样与现有技术相比较，具有状形结构简单、合理，制备容易和适用间接方法校验冲击试验机范围宽等特点。目前在我国还没有任何经确认的符合国际标准规定要求的标准冲击试样。在国外，例如美国海军材料研究所和欧共体标准局开发出国际标准推荐的带V-型缺口的标准冲击试样，但这种形状的标准冲击试样是以其断裂能量作为标准能量，因此，即使同批各个标准冲击试样，其断裂状态和过程重复性均不理想。另外当采用控制标准试样，其断口的纤维断裂面积与晶状断裂面积的比例来获得不同能量水平的特殊工艺，致使制造工艺十分复杂。本实用新型的标准冲击块，其设计是避开断裂，从而获得能量重复性好，其性能为能量＜40J，标准偏差＜2J；能量＞40J，标准偏差＜2％，完全满足间接校验冲击试验机的要求。


在本实用新型标样说明书中，附图分别为附图1、为本实用新型实施例1的标样结构示意图；附图2、为本实用新型实施例2的标样结构示意图；在附图中A为标样的总长度；B为标样的宽度；C为标样的高度；D为圆弧端面的总长度；R为圆弧半径；H为圆弧端面厚度；L为圆弧端面的沿长度。
实施方案根据国际标准ISO148-31998和国内计量规程JJG145-1982推荐的标准冲击试样要求，我们一共制备了两种类型的标样，该标样的具体形状可参见附图1和图2。
用冲击韧性均匀和塑性好的钢材进行标样的制备，标样是按照附图1和图2加工成标准冲击试样。在标样的制造过程中，我们通过改变R、H、L的设定值，就可以获得所需要的不同能量水平的标准冲击试样，圆弧端面的总长度D＝2R+L。在附图1中的尺寸R和H，和附图2中的尺寸R、L和H具体数值应根据能量大小确定。按附图1和附图2中形状所加工的标准冲击试样，用标准冲击试验机或通过多种实验室联合试验对每种、每批不少于25个标准冲击标样进行定值，确定其能量水平值和标准偏差。经定值符合表1要求的标准冲击试样，再进行标志和包装。此后，即可用于冲击试验机的校验。
标准冲击试样的能量水平，一般按国际标准的规定可分为4个等级，见表2表2标准冲击的标准能量范围

表3为附图1实施例的标样设定尺寸(mm)

表4为附图2实施例的标样设定尺寸(mm)
权利要求1.一种摆锤式冲击试验机所适用的标准冲击试样，该标准冲击试样的组成形状为长条方形，标样垂直中心轴线的两端截面为正方形，其特征在于沿标样中心轴线的平行方向宽度面中部，设有垂直于中心轴线方向的圆弧端面，圆弧半径R＝5-150mm，标样的总长度A为55mm，标样的宽度B为10mm，标样的高度C为10mm。
2.根据权利要求1所述标准冲击试样，其特征还有标准冲击试样的圆弧端面厚度H＝2-9mm，圆弧端面的总长度D＝5-35mm，L≤29mm。
专利摘要本实用新型制品属于是检测试验设备用标准试样的制备领域。特别适用于摆锤式冲击试验机冲击能量检查和校验的标准试样。该标准冲击试样的组成形状为长条方形，标准冲击试样垂直中心轴线的截面为正方形，其特征在于沿标准冲击试样中心轴线的平行方向任意一端面中部，设有垂直于中心轴线方向的一圆弧端面，圆弧半径R＝5－150mm。该标准冲击试样的圆弧端面厚度H＝2－9mm，圆弧端面总长度D＝5－35mm，L≤29mm。采用本实用新型标样与现有技术相比较，具有形状结构简单、合理，制备容易和适用间接方法校验冲击试验机范围宽等特点。
文档编号G01N3/00GK2705786SQ20042000066
公开日2005年6月22日 申请日期2004年1月17日 优先权日2004年1月17日
发明者邓星临, 王春华, 梁新邦 申请人:钢铁研究总院