Испытание металлов на ударный изгиб является одним из способов оценки их механических свойств, в частности вязкости. Существуют несколько методов, которые могут использоваться для проведения таких испытаний:
- Испытание Шарпи. Этот метод используется для определения ударной вязкости металлов при комнатной температуре. Образец подвергается удару маятника, после чего измеряется энергия разрушения образца.
- Испытание Чарпи-Шарпи. Этот метод также позволяет определить ударную вязкость металлов, но при использовании различных температур. Образец подвергается удару маятника при различных температурах, после чего измеряется энергия разрушения.
- Испытание на маятнике Пендзента. Для этого метода используется специальный маятник, который наносит удар по образцу с известной скоростью. После этого измеряется количество энергии, поглощенное образцом.
- Испытание на ударный изгиб по методу Чарпи-V. Этот метод используется для оценки высокоскоростных характеристик металлических материалов. Образец подвергается воздействию удара, после чего измеряется скорость разрушения.
Эти методы являются наиболее распространенными при проведении испытаний металлов на ударный изгиб и оценке их вязкости.
Испытания на ударный изгиб направлены на то, чтобы понять, при каком усилии образец начнет разрушаться. Основным показателем будет так называемое «хрупкое разрушение». В таком случае образец ломается почти мгновенно, а опасность такого вида деформации в том, что никаких признаков, что металл сейчас разрушится, до момента разрушения нет, что достаточно опасно.
Тесты проводят на маятниковом копре, где под ним размещают образец, а затем копр бросают, после чего изучают последствия удара. Чтобы имитировать трещину, в образце делают надрез в форме полукруга. Размер и вид надреза диктует нормативный документ. Существует два вида надреза:
- в форме подковы (U), специалисты называют такой надрез «Менаже», радиус которой у основания составляет 1 мм.
- в форме латинской буквы V, так называемый «Шарпи», где надрез будет иметь острый угол и радиус основания не превышает 0,25 мм.
После проведенных испытаний выясняется, какую нагрузку способен выдержать образец до разрушения. На результат испытаний будут влиять, кроме надреза, также размер тестируемого металла и температура помещения, где идут тесты.
Существует понятие, называемое «Критическая температура хрупкости», когда тест проводят на ударный изгиб и при этом задают определенную температуру образца. Это важная характеристика, такой тест позволяет узнать, сколько способен выдержать металл до того, как начнет разрушаться по вязкому механизму. Тесты проводят при температурах, заданных от -20 до +70 градусов, чтобы определить, в какой момент в изломе испытываемого металла будет присутствовать 50% вязкости.
Результаты таких тестов очень важны, так как способны предугадать, как металл поведет себя в разных условиях и спрогнозировать, где его будет более безопасно и эффективно использовать. Это особенно актуально в Казахстане, где годовой перепад температур может быть очень широк.