金屬材料(liào)在(zài)使用(yòng)過程(chéng)中除要(yào)求(qiú)有足(zú)夠的強度(dù)和(hé)塑(sù)性外，還要求有足夠(gòu)的韌(rèn)性(xìng)。所(suǒ)謂(wèi)韌(rèn)性，就(jiù)是材料(liào)在彈性變形
，塑性(xìng)變形(xíng)和(hé)斷裂過程中吸收(shōu)能量(liáng)的(dí)能力。韌性(xìng)好的(dí)材(cái)料(liào)在服役條件下不至(zhì)於突然發(fā)生(shēng)脆性斷(duàn)裂(liè)，從(cóng)而(ér)使得到保證。

韌(rèn)性指(zhǐ)標可(kě)分(fēn)為(wéi)靜(jìng)力(lì)韌度
，衝擊韌(rèn)度和(hé)斷(duàn)裂韌度，其中評(píng)價衝擊韌度（即在(zài)衝擊載(zǎi)荷(hé)下材(cái)料(liào)塑(sù)性變(biàn)形和(hé)斷(duàn)裂(liè)過(guò)程中(zhōng)吸收能量(liáng)的(dí)能力）的實(shí)驗(yàn)方法，按其服役(yì)工況有(yǒu)簡支梁(liáng)下的衝擊(jī)彎(wān)曲(qū)試(shì)驗（夏比(bǐ)衝擊試驗）
，懸臂梁下的衝擊(jī)彎(wān)曲(qū)試驗（艾(ài)氏(shì)衝擊試驗(yàn)）以及衝擊(jī)拉伸試(shì)驗。夏(xià)比(bǐ)衝擊(jī)試驗是(shì)由法國(guó)工(gōng)程(chéng)師夏(xià)比（Charpy）建(jiàn)立(lì)起(qǐ)來(lái)的(dí)，雖(suī)然試(shì)驗中測(cè)定(dìng)的衝擊(jī)吸(xī)收功A_k值缺(quē)乏明(míng)確(què)的(dí)物理意義(yì)，不能作為表征(zhēng)金(jīn)屬(shǔ)材料(liào)實際抵(dǐ)抗衝(chōng)擊載(zǎi)荷能力的(dí)韌(rèn)性判據，但(dàn)因(yīn)其(qí)試(shì)樣(yàng)加(jiā)工(gōng)簡(jiǎn)便(biàn)
，試驗(yàn)周(zhōu)期短
，試(shì)驗數(shù)據(jù)對材料組(zǔ)織結構(gòu)
，冶金缺陷等(děng)敏(mǐn)感而(ér)成為(wéi)評(píng)價(jià)金屬材料衝(chōng)擊(jī)韌度應用廣(guǎng)泛的一(yī)種傳統(tǒng)力(lì)學(xué)試驗。

缺口(kǒu)衝擊(jī)韌度(dù)實驗(yàn)是(shì)綜合運用(yòng)了缺口
，低溫及高(gāo)應(yīng)變速率(shuài)這(zhè)三個(gè)因素對(duì)材(cái)料脆(cuì)化的影響(xiǎng)，使(shǐ)材料由(yóu)韌性狀態(tài)變(biàn)為脆(cuì)性(xìng)狀態，這(zhè)樣可用來(lái)顯示和比(bǐ)較材(cái)料因成(chéng)分和(hé)組織的改(gǎi)變所產生的脆斷傾向(xiàng)。在(zài)影響材料脆(cuì)化的這三個因素(sù)中，缺口所造成的脆化是主要(yào)的(dí)，如(rú)果不(bù)用(yòng)缺口試(shì)樣而用(yòng)光滑(huá)試(shì)樣，即使降至很低溫度，也(yě)難(nán)以使(shǐ)低中強(qiáng)度(dù)鋼產(chǎn)生脆斷。同(tóng)樣(yàng)，在規定的實驗方法中，由衝擊(jī)而造(zào)成的高應變(biàn)速率(shuài)也是有限(xiàn)的(dí)，它隻在試樣有(yǒu)缺口的(dí)前提下促進(jìn)了材料(liào)的脆(cuì)化。

夏比衝擊試驗按試驗溫度可(kě)分(fēn)為(wéi)高溫(wēn)
，低(dī)溫(wēn)和(hé)常溫(wēn)衝(chōng)擊(jī)試驗(yàn)，按試樣(yàng)的缺口(kǒu)類型可分為V型和U型兩種(zhǒng)衝擊試(shì)驗。

現(xiàn)行(háng)標準(zhǔn)GB/T229-1994《金屬(shǔ)夏比缺口衝(chōng)擊試(shì)驗(yàn)方法》將以上所(suǒ)涉(shè)及的(dí)試驗方法(fǎ)統一合並(bìng)在一個(gè)標準內(nèi)，便於執行。

衝(chōng)擊試驗原(yuán)理

夏比衝擊(jī)試驗是(shì)將具有規定形(xíng)狀
，尺(chǐ)寸(cùn)和(hé)缺口(kǒu)類型(xíng)的(dí)試(shì)樣，放在衝(chōng)擊試驗機的(dí)試樣(yàng)支座(zuò)上，使(shǐ)之處(chǔ)於(yú)簡支(zhī)梁狀(zhuàng)態(tài)。

然後(hòu)用(yòng)規定高(gāo)度(dù)的擺(bǎi)錘(chuí)對(duì)試樣進(jìn)行一次性(xìng)打擊(jī)，如圖5.5-1所(suǒ)示(shì)，實質上就是通(tōng)過(guò)能(néng)量轉換過程(chéng)，測量(liáng)試樣在這(zhè)種衝(chōng)擊(jī)下折斷(duàn)時(shí)所(suǒ)吸收的功(gōng)。

圖5.5-1 夏比衝(chōng)擊試(shì)驗原理

試樣的衝擊(jī)吸收功在試(shì)驗(yàn)過程中用擺錘衝擊(jī)前(qián)後的(dí)位能差(chà)測定，如不(bù)考慮空(kōng)氣阻力(lì)及摩擦力等能(néng)量損失，則衝(chōng)斷試樣(yàng)的(dí)吸收(shōu)功為(wéi)

A_K=A₁-A₂  (5.5-1)

A₁=FH₁=FL(1-cosα)  (5.5-2)

A₂=FH₂=FL(1-cosβ)  (5.5-3)

A_K=F X L(cosβ-cosα)  (5.5-4)

式中，A₁為擺(bǎi)錘起始位(wèi)能，J；A₂為擺(bǎi)錘(chuí)打(dǎ)擊試(shì)樣後的位(wèi)能，J。F為(wéi)擺(bǎi)錘的重(zhòng)力，N；L為(wéi)擺長(cháng)（擺(bǎi)軸(zhóu)至錘(chuí)重心(xīn)之間的距(jù)離），mm；α為(wéi)衝擊前(qián)擺(bǎi)錘揚起的*大角(jiǎo)度(dù)，rad；β為(wéi)衝擊後擺錘(chuí)揚(yáng)起的(dí)*大(dà)角度，rad。