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為了防止結(jié)構(gòu)材料在使用狀態(tài)下脆性斷裂，要求材料在彈性變形，塑性變形和斷裂過程中吸收較大的能量，即韌性。一般對(duì)重要用途的鋼材均要求一定的韌性。

韌性分為靜力韌性，沖擊韌性和斷裂韌性，其中鋼的韌度通常以某種缺口形式的試樣用某種沖擊試驗(yàn)法測(cè)定其規(guī)定溫度下的沖擊吸收能量來表示。

夏比沖擊試驗(yàn)Metallic materials ；– ；Charpy impact test：法國工程師夏比建立起來的，用以測(cè)定金屬材料抗缺口敏感性(韌性)的試驗(yàn)。制備有一定形狀和尺寸的金屬試樣，使其具有U形缺口或V形缺口，在夏比沖擊試驗(yàn)機(jī)上處于簡(jiǎn)支梁狀態(tài)，以試驗(yàn)機(jī)舉起的擺錘作一次沖擊，使試樣沿缺口沖斷，用折斷時(shí)擺錘重新升起高度差計(jì)算試樣的吸收功，即為Aku和Akv。可在不同溫度下作沖擊試驗(yàn)。吸收功值(焦耳)大，表示材料韌性好，對(duì)結(jié)構(gòu)中的缺口或其他的應(yīng)力集中情況不敏感。對(duì)重要結(jié)構(gòu)的材料近年來趨向于采用更能反映缺口效應(yīng)的V形缺口試樣做沖擊試驗(yàn)。

雖然沖擊吸收能量缺乏明確的物理意義，不能作為表征金屬制件實(shí)際抵抗沖擊載荷能力的韌性判據(jù)，但因其試樣加工簡(jiǎn)便，試驗(yàn)時(shí)間短，試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)材料組織結(jié)構(gòu)，冶金缺陷等敏感而成為評(píng)價(jià)金屬材料韌性應(yīng)用最廣泛的一種傳統(tǒng)力學(xué)性能試驗(yàn)。

夏比沖擊試驗(yàn)的主要用途：

1)評(píng)價(jià)材料對(duì)大能量一次沖擊載荷下破壞的缺口敏感性。

零部件截面的急劇變化。在廣義上都可視作缺口，缺口造成應(yīng)變集中。使材料的應(yīng)力狀態(tài)變硬，承受沖擊能量的能力變差，由于不同材料對(duì)缺口敏感程度不同。用拉伸試驗(yàn)中測(cè)定的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)往往不能評(píng)定材料對(duì)缺口是否敏感，因此，設(shè)計(jì)選材和研制新材料時(shí)，往往提出沖擊韌度的要求。

2)檢驗(yàn)和控制材料的冶金質(zhì)量和熱加工質(zhì)量，通過測(cè)量吸收能量和對(duì)沖擊試樣進(jìn)行斷口分析，可揭示材料的夾渣，偏析，白點(diǎn)，裂紋以及非金屬夾雜物超標(biāo)等冶金缺陷；檢查過熱過燒回火脆性等鍛造焊接熱處理等加工缺陷。

3)評(píng)定材料在高低溫條件下的韌脆轉(zhuǎn)變特性。用系列沖擊試驗(yàn)可以測(cè)定材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度，供選材時(shí)參考，使材料不在冷脆狀態(tài)下工作保證安全。而高溫沖擊試驗(yàn)是用來評(píng)定材料在某些溫度范圍內(nèi)如藍(lán)脆，重結(jié)晶等條件下的脆性特性。

4)評(píng)估構(gòu)件的壽命和可靠性。

可通過夏比沖擊試驗(yàn)來評(píng)估承受大能量沖擊的金屬構(gòu)件發(fā)生脆斷的傾向。國外20世紀(jì)40年代曾對(duì)船用焊接鋼板脆斷事故做過分析，發(fā)現(xiàn)V型缺口夏比沖擊試樣的吸收能量小于10ft·1bf(英尺·磅力)時(shí)，焊接鋼板容易脆斷，由此將確定鋼板冷脆轉(zhuǎn)變溫度的沖擊功提高到15ft·1bf以防止脆斷事故的發(fā)生，這就是很多鋼材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中吸收能量不小于21J的由來。