در علم مواد، تست ضربه چارپی (همچنین به عنوان تست شارپی V-notch شناخته می شود) یک تست استاندارد شده با نرخ کرنش بالا است که برای تعیین انرژی جذب شده توسط یک ماده در هنگام شکست استفاده می شود. انرژی جذب شده معیاری از چقرمگی بریدگی مواد است.
این آزمایش چقرمگی یک ماده را با اندازه‌گیری انرژی جذب شده در اثر ضربه ناگهانی، به ویژه برای ارزیابی رفتار شکننده مواد در دماهای پایین، تعیین می‌کند.
تست ضربه چارپی توسط ژرژ آگوستین آلبرت چارپی (1865-1945) در سال 1900 اختراع شد و یکی از تست های رایج برای ارزیابی سریع و اقتصادی چقرمگی نسبی مواد در نظر گرفته شد.
اصل تست
این آزمایش شامل بستن یک نمونه ماشینکاری شده (با ابعاد مشخص، معمولاً 55 میلی‌متر × 10 میلی‌متر × 10 میلی‌متر) در هر دو انتها، با یک بریدگی دقیق ماشینکاری شده با ابعاد خاص، به عنوان یک تیر ساده است. یک آونگ به نمونه برخورد می کند و ارتفاع شروع و پایان پاندول اندازه گیری می شود. اختلاف ارتفاع برابر با انرژی جذب شده توسط نمونه قبل از شکستگی است. این انرژی جذب شده معمولاً با استفاده از ترازو متصل به دستگاه بر حسب ژول اندازه گیری می شود.
نمونه
نمونه های استاندارد با بریدگی (معمولاً V شکل یا U شکل) استفاده می شود.
بریدگی، تمرکز تنش را در مواد شبیه‌سازی می‌کند و بازتاب واقعی‌تری از مقاومت در برابر ضربه مواد ارائه می‌کند.
| استاندارد | ابعاد نمونه استاندارد (میلی متر) | ابعاد نمونه زیر اندازه (میلی متر) |
| ASTM A370 | 10 × 10 × 55 | 10 × 7.5 × 55، 10 × 6.7 × 55، 10 × 5 × 55، 10 × 3.3 × 55، 10 × 2.5 × 55 |
| EN 10045-1 | 10 × 10 × 55 | 10 × 7.5 × 55، 10 × 5 × 55 |
| ISO 148 | 10 × 10 × 55 | 10 × 7.5 × 55، 10 × 5 × 55، 10 × 2.5 × 55 |
| استاندارد MPIF 40 | 10 (0.125±) × 10 (0.125±) × 55 (±2.5) | نمونه های بدون شکاف |
تجهیزات تست
دستگاه تست ضربه از نوع آونگی استفاده می شود.
آونگ از ارتفاع معینی رها می شود تا به نمونه برخورد کرده و بشکند.
پارامترهای اندازه گیری
تفاوت انرژی قبل و بعد از شکست آونگ نمونه به عنوان انرژی جذب شده (انرژی ضربه) ثبت می شود.
انرژی ضربه بالاتر نشان دهنده چقرمگی مواد بهتر است.
با پیشرفت های تکنولوژیکی، اکنون می توان اندازه گیری ها را با کمک کامپیوتر به دست آورد.
روش تست
- یک نمونه استاندارد تهیه کنید و یک بریدگی روی آن را ماشین کنید.
- نمونه را روی پایه تکیه گاه دستگاه آزمایش ثابت کنید.
- آونگ را رها کنید تا به نمونه ضربه بزنید.
- انرژی جذب شده در طول شکستن نمونه را ثبت کنید.
نمایش نتیجه
نتایج معمولاً در انرژی ضربه (ژول یا فوت پوند) بیان می‌شوند.
مورفولوژی سطح شکست نیز می تواند برای تعیین حالت شکست (شکستگی انعطاف پذیر یا شکننده) تجزیه و تحلیل شود.
برنامه های کاربردی
انتخاب مواد:
برای ارزیابی چقرمگی فلزات، پلاستیک ها، کامپوزیت ها و غیره استفاده می شود.
کنترل کیفیت:
تشخیص می دهد که آیا عملکرد ضربه ای مواد در طول ساخت با استانداردها مطابقت دارد یا خیر.
ارزیابی عملکرد در دمای پایین:
به ویژه برای ارزیابی رفتار شکننده مواد در محیط های با دمای پایین (به عنوان مثال، تجهیزات گاز طبیعی مایع، تاسیسات قطبی) مناسب است.
مزایای تست ضربه چارپی
ساده، سریع و مقرون به صرفه.
چقرمگی مواد و مقاومت در برابر ضربه را به طور موثر ارزیابی می کند.
استانداردهای مربوطه
ASTM E23: روش‌های تست استاندارد برای آزمایش ضربه میله‌های بریدگی مواد فلزی.
ISO 148: مواد فلزی - تست ضربه آونگ چارپی.
خلاصه
تست ضربه چارپی یک روش مهم تست مواد برای ارزیابی چقرمگی مواد تحت بارگذاری ضربه است، به ویژه برای ارزیابی عملکرد مواد در محیط‌های با دمای پایین. از طریق این آزمایش، می توان تعیین کرد که آیا یک ماده برای استفاده در شرایط خاص مناسب است یا خیر.
برای اطلاعات بیشتر در مورد تست ضربه چارپی، لطفا با SSM تماس بگیرید. ما محصول و خدمات فنی را پشتیبانی می کنیم.
FA 
EN 
DE 
RU 
ID 
ES 
FR 
NL