シャルピー衝撃試験とは何ですか？

シャルピー衝撃試験は、突然の応力に対する材料の応答を決定するために利用される手順です。 試験手順は、測定された力の量を利用して、振り子で材料の固定サンプルを打つことによって実行されます。 サンプル材料には、衝撃点の真後ろに機械加工されたノッチがあります。 このノッチは、テスト用の応力集中領域を提供するために必要です。 シャルピー衝撃試験の主な目的は、材料が延性か脆性かを判断することです。

シャルピー衝撃試験は、振動する振り子の経路にノッチ付き材料サンプルを配置することにより実行されます。 サンプルは両端に固定されているため、振り子の経路は中心にあり、ノッチ領域のすぐ後ろになります。 衝撃の前に振り子が移動した距離により、測定可能な力が発生します。 次に、このテストの結果を使用して、突然のストレスに耐える材料の能力を判断します。 シャルピー衝撃試験は通常、特定の用途における材料の適合性を評価するための簡単で安価な方法です。

シャルピー衝撃試験で使用されるサンプル材料は、正確な結果を提供するために標準サイズでなければなりません。 正確な衝撃点のすぐ後ろで、標準の深さのノッチもサンプルに切り込む必要があります。 振り子は、手順中に1回だけサンプルを打つことができます。 試験中に振り子が材料の破壊に失敗した場合、新しい材料サンプルを使用して手順が再度実行されます。 断裂が発生するまで、連続するテストごとに振り子の力が増加します。

シャルピー衝撃試験は、主に材料の延性または脆性を判断するために使用されます。 サンプル材料がテスト中に平面に沿って破損した場合、それはより脆いと見なされます。 ギザギザに割れたサンプルは、より延性があると見なされます。 材料の大部分は、両方の方法が混在して破損する傾向があります。 これが発生すると、破壊が分析され、延性または脆性特性の割合が決定されます。

このテストは、降伏点も決定します。 材料の降伏点は、塑性変形が始まる点です。 材料は通常、降伏点に達する前に弾性変形を受けます。 弾性変形により、応力が除去された後、材料は元の形状に戻ります。 塑性変形は、材料に永久的な損傷をもたらします。