Metallimateriaalien iskusitkeys viittaa niiden kykyyn vastustaa vaurioita ja palauttaa muodonmuutoksia iskukuormituksen aikana, ja tällä suorituskykyindeksillä on suuri merkitys materiaalien käytännön käytölle. Iskusitkeys ei heijasta vain materiaalin sitkeyttä ja haurautta, vaan se määrittää myös materiaalin kestävyyden ja luotettavuuden dynaamisessa kuormituksessa. Metallimateriaalien iskunkestävyyteen vaikuttavat monet tekijät, mukaan lukien itse raaka-aineen luonne, näytteen suunta, loven geometria ja käsittelyn laatu, testauskoneen tarkkuus, sopivuus heilurin ja rungon välillä, testilämpötila, iskunäytteen sijainti ja niin edelleen.
1. Itse raaka-aineen luonne
Metallimateriaalien iskunkestävyys liittyy läheisesti niiden omaan metallografiseen rakenteeseen, kemialliseen koostumukseen, fysikaalisiin ominaisuuksiin sekä prosessointi- ja lämpökäsittelyprosesseihin. Esimerkiksi metallin kemiallinen koostumus, erityisesti hiili (C), fosfori (P), rikki (S) ja muut alkuaineet, niiden pitoisuuden kasvaessa johtaa yleensä materiaalin iskunkestävyyden heikkenemiseen. Tämä johtuu siitä, että näillä elementeillä on taipumus muodostaa hauraita faaseja tai sulkeumia materiaaliin, mikä lisää jännityspitoisuuksia ja vähentää materiaalin sitkeyttä. Päinvastoin, elementit, kuten mangaani (Mn) ja nikkeli (Ni), voivat tehokkaasti parantaa materiaalin sitkeyttä tietyllä alueella; Mn voi jalostaa rakeita ja estää karbidien saostumista raerajoilla, kun taas Ni voi lisätä ferriitin kerrostumisenergiaa ja edistää dislokaatioiden poikkiliukumista, mikä voi auttaa parantamaan teräksen sitkeyttä.
Lisäksi metallimateriaalin faasikoostumuksella on myös merkittävä vaikutus sen sitkeyteen. Mitä korkeampi ferriittipitoisuus, faasi, jolla on heikko lujuus, hyvä plastisuus ja sitkeys, sitä parempi on yleensä materiaalin iskusitkeys. Päinvastoin, verkkomaiset karburiitit heikentävät materiaalin sitkeyttä, ja mitä suurempi niiden määrä, sitä huonompi materiaalin iskusitkeys. Näin ollen säätämällä materiaalin kemiallista koostumusta ja lämpökäsittelyprosessia voidaan faasikoostumusta hallita ja siten materiaalin iskunkestävyyttä optimoida.
2. Näytteiden suuntaus
Metallimateriaalien suuntaus vaikuttaa niiden mekaanisiin ominaisuuksiin, mukaan lukien sitkeys. Varsinaisissa tuotanto- ja suunnittelusovelluksissa suurin osa metallimateriaaleista valssataan, valssausprosessissa metallisulkeumat, joihin liittyy metallirakeita päämuodonmuutossuunnassa, venyvät, metallikuitukudoksen muodostuminen vaikuttaa vakavasti metallimateriaalien iskunkestävyyteen. Siksi rullaussuuntaa pitkin näytteenottoa, eli näytteen pitkää akselia vierintäsuunnan suuntaisesti, lovi aukeaa kohtisuoraan valssaussuuntaan nähden niin, että näytteen iskunkestävyys saadaan suuremmalla; päinvastoin, kohtisuorassa vierintäsuuntaan nähden, avautuvan loven vierintäsuuntaa pitkin, pienemmän näytteenotolla saatu iskunkestävyys.
3. Lovi geometria ja käsittelyn laatu
Lovigeometrialla ja työstölaadulla on tärkeä vaikutus materiaalin iskunkestävyyteen. GB/T 229-2007 -standardin mukaan lovi on jaettu pääasiassa U-tyypin ja V-tyypin kahden tyyppisiin V-tyypin loveen verrattuna U-tyypin loveen, jännitys on keskittyneempi, joten sen iskunkestävyys on yleensä alhaisempi. Samalla metallimateriaalilla lovettujen kappaleiden iskunkestävyys on paljon pienempi kuin loveamattomien kappaleiden, koska lovi johtaa jännityskeskittymiseen, mikä vähentää materiaalin sitkeyttä. Lovitettujen iskukappaleiden jännityspitoisuus on merkittävä I-tyypin, V-tyypin, U-tyypin ja puoliympyrän muotoisten iskukappaleiden laskevassa järjestyksessä.
Lisäksi lovikäsittelyn laatu on myös yksi tärkeimmistä iskunkestävyyteen vaikuttavista tekijöistä. Lovikäsittelyn laatu pääosin jännityksen lähellä olevan loven vaikutuksesta, jännityskonsentraatio vaikuttaa materiaalin iskunkestävyyteen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että iskunäytteen loven syvyyden iskunkestävyys lisääntyy asteittaisen pienenemisen myötä, kun loven juuren säde kasvaa, metallimateriaalien iskunkestävyys kasvoi vähitellen; iskusitkeys kanssa pohjassa loven työstö naarmuja, karkaisuaste asteittainen lasku. Siksi tulee noudattaa tiukasti GB/T 229-2007 iskeytyslovi näyte loven kokoa iskunäytteen käsittelyä koskevien määräysten mukaisesti.
4. Testauskoneen ja heilurin ja kehyksen tarkkuus koordinoinnin kanssa
Iskusitkeys metallimateriaalien iskutesti koneen tarkkuus on tiettyjä vaatimuksia, alhainen tarkkuus testi kone iskunkestävyyttä suurempi vaikutus. Lisäksi iskunkestävyys liittyy myös iskutestin koneen lukulaitteen virheeseen, joten testi tulee suorittaa ennen nollatoimintoa.
Heiluri kehyksen kanssa on myös kriittinen. Iskutestaus on kertaluonteinen tuhokoe, joten heilurin sovituksen runkoon tulee olla tarkka. Tämä sisältää heilurin akselin ja vertailutason yhdensuuntaisuuden, heilurin puolen ja kääntötason yhdensuuntaisuuden, heilurin akselin säteittäisen ja aksiaalisen välyksen, etäisyyden heilurin akselista iskun keskipisteeseen, heilurin suhteellista sijaintia. iskuveitsen reuna ja tukijänne jne., joiden tulee täyttää asiaankuuluvien standardien vaatimukset. Kun iskuveitsen reunan ja tukijänteen keskipisteen suhteellinen sijainti ei täytä vaatimuksia, iskuveitsen reuna ja näytteen loven keskiviiva eivät voi olla samat, mikä johtaa epätarkkoihin mittaustuloksiin, iskunkestävyys on suuri.
5. Testilämpötila
Testilämpötila on myös yksi tärkeimmistä materiaalien iskunkestävyyteen vaikuttavista tekijöistä. Iskusitkeystestiprosessissa materiaalin löytämiseksi hauraiden vyöhykkeiden lämpötila-alueella, prosessin käyttöä voidaan ohjata hauraiden vyöhykkeiden lämpötilan välttämiseksi materiaalissa. Eri värimetallimateriaalit ja niiden iskunkestävyys lämpötilan vaikutuksesta ovat erilaisia, mutta iskunvaimennustyöt liittyvät lämpötilan lämpötilaan, lämpötilan tasaisuuteen, eristysajan pituuteen. Lämpötilan laskiessa materiaalin iskusitkeys yleensä heikkenee, tämä johtuu siitä, että materiaalin plastinen muodonmuutoskyky alhaisissa lämpötiloissa pienenee, halkeaman laajenemisnopeus kiihtyy, mikä johtaa sitkeyden heikkenemiseen.
6. Iskukappaleiden sijoittaminen
Iskunäytteen sijoittelulla on varmistettava, että iskunäytteen loven keskilinja osuu heilurissa olevan iskuveitsen reunaan, mikä vähentää testitoimintavirhettä. Jos niiden suhteelliset sijainnit eivät täsmää, eivät täytä 0,5 mm:n vaatimuksia, suurin iskuvoima ei voi vaikuttaa iskunäytteen loven juuren vähimmäispoikkileikkaukseen, mikä lopulta johtaa iskusitkeysharhaan.
7. Muut tekijät
Edellä mainittujen tekijöiden lisäksi metallimateriaalien sisäiset viat ja epäpuhtaudet voivat merkittävästi vaikuttaa niiden iskunkestävyyteen. Viat ja epäpuhtaudet lisäävät jännityspitoisuutta ja vähentävät materiaalin sitkeyttä. Esimerkiksi sisäiset viat, kuten sulkeumat ja kuplat, voivat johtaa halkeamien muodostumiseen ja venymiseen, mikä heikentää materiaalin iskunkestävyyttä. Jotta vikojen ja epäpuhtauksien vaikutusta materiaalien sitkeyteen voidaan vähentää, raaka-aineiden laatua ja tuotantoprosessin olosuhteita on valvottava tarkasti materiaalien valmistuksen ja käsittelyn aikana.
