耐力板的落錘沖擊試驗(yàn)需遵循國內(nèi) GB/T 11548 - 1989、GB/T 1843 - 2018 或國際 ASTM F736 - 17 等標(biāo)準(zhǔn),操作流程圍繞試樣準(zhǔn)備、設(shè)備調(diào)試、沖擊測試、結(jié)果判定等核心步驟展開,具體如下:
試驗(yàn)前期準(zhǔn)備
試樣制備與預(yù)處理:首先要挑選表面平整、無裂紋、無雜質(zhì)的耐力板,避免初始缺陷影響結(jié)果。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)下每組試樣至少 20 個,若需確定起始試驗(yàn)點(diǎn)還需額外增加 6 個;ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中平板型試樣需控制厚度≤12.7mm,且邊緣需去毛刺避免應(yīng)力集中。之后將試樣放在 23±2℃、相對濕度 50%±5% 的環(huán)境中預(yù)處理至少 40 小時,平衡材料狀態(tài),防止溫濕度影響測試準(zhǔn)確性。同時要測量每個試樣沖擊區(qū)域的厚度并記錄,作為后續(xù)數(shù)據(jù)計(jì)算的依據(jù)。
設(shè)備檢查與參數(shù)設(shè)定:先檢查落錘沖擊試驗(yàn)機(jī),確認(rèn)電磁釋放裝置、防護(hù)罩等部件完好,沖擊頭表面粗糙度符合 1.5 - 3.0μm 的要求。接著選適配錘頭,一般情況用 A 或 B 形錘頭,厚且堅(jiān)韌的耐力板可選 C 形錘頭。再根據(jù)耐力板厚度選支撐環(huán)尺寸,設(shè)定落錘質(zhì)量和下落高度,國內(nèi)起始沖擊高度常推薦 0.65±0.01 米,ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中可固定跌落高度為 1m,初始落錘重量設(shè)為預(yù)期破壞能量的 70%。
核心沖擊操作
固定試樣:把預(yù)處理后的試樣居中放在夾具上,確保每次試驗(yàn)沖擊面一致。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求試樣牢固夾持,ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中 A 型試樣需用特定扭矩夾緊,避免沖擊時試樣移位或松動,影響沖擊點(diǎn)的準(zhǔn)確性。
執(zhí)行沖擊:啟動設(shè)備將落錘提升至設(shè)定高度,通過電磁釋放裝置讓落錘自由下落,沖擊試樣中心位置。試驗(yàn)時必須關(guān)閉防護(hù)罩,嚴(yán)禁在試樣箱門未關(guān)好的情況下啟動設(shè)備,防止碎片飛濺等隱患。每個試樣僅能承受一次沖擊,不可重復(fù)測試。
結(jié)果判定與數(shù)據(jù)處理
即時結(jié)果觀察:沖擊后取下試樣,判斷是否破壞,只要出現(xiàn)裂紋、碎裂或穿透就屬于破壞,僅產(chǎn)生變形不算。對于細(xì)微裂紋,可借助龍膽紫溶液滲透檢查。若個試樣破壞,下一個就降低沖擊能量;若未破壞,則提高沖擊能量,按此 “上下法” 持續(xù)測試。
數(shù)據(jù)記錄與匯總:記錄落錘質(zhì)量、下落高度,通過公式 E = 錘重 × 高度計(jì)算破壞能量。同時標(biāo)注試樣的破壞模式,如韌性變形、穿透等,還要記錄試驗(yàn)時的環(huán)境溫濕度。依據(jù)多組試樣的測試數(shù)據(jù),用統(tǒng)計(jì)方法算出試樣發(fā)生 50% 破壞概率的中值破壞能量,該數(shù)值就是衡量耐力板抗沖擊性能的關(guān)鍵指標(biāo)。
