1999/9/24

機械材料實驗報告:衝擊試驗

一、實驗目的:


測定材料的衝擊值,以了解材料的韌性,決定其使用時能否避免災難性脆性破壞最好的準則。
了解實驗材料有無隨溫度下降而轉脆的現象。
研究破斷面狀況衝擊值間的關係。
決定鋼之時效脆化效應及材料低溫抗震性質的研究。



二、實驗器材:

規格:標準charpy衝擊試片。

材質:S45C、S20C、SK2

6061鋁合金、三七黃銅

S45C焠火材


三、實驗方法:

熟悉試驗機構造。讓擺錘作樹次自由擺動以熟悉擺錘之釋放及煞車桿的運用等細節動作。尤須注意擺錘運動軌跡之前後不得有人,以免發生危險。

製作三個試片,使其合乎標準規格。

將擺錘轉動至適當高度(角度)。

試片的凹溝背面對準擺錘的衝擊方向,並檢查凹溝是否位於支


持台上之中央,並可用位置量規校正。

調整刻度盤之角度指針使之歸零。

確定試驗機前後沒有人員,試驗者位於防護桿邊側,才可啟動令擺錘落下,瞬間將試片擊斷。

將擺錘慢慢停止,不可急速使擺錘急速停止。

由從刻度盤上讀出材料吸收之能量。

觀察衝擊破斷面,比較延(韌)斷與脆斷面積大小。

四、實驗結果:
6061鋁合金:
 吸收能量:8焦耳
 斷面形狀:

SK2:
 吸收能量:24焦耳
 斷面形狀:

S45C:
 吸收能量:16焦耳
 斷面形狀:

五、問題與討論:

為何衝擊試片須做成凹溝形狀。

答:為造成試片於該凹溝處產生一應力集中,以確保擺錘衝擊時,能在該處破斷;若無此凹溝,則在衝擊時,雖大致上仍然在中央處破斷,但位置與破斷形狀較無從掌握,而衝擊吸收亦會分散。


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