Ударна в'язкість показує, скільки енергії здатний поглинути матеріал при різкому ударі, не зруйнувавшись. Це основний показник міцності для металів, пластмас, композитів, особливо якщо вони працюють під динамічними навантаженнями. Для таких випробувань використовують маятникові копри-прилади, що вимірюють енергію, необхідну для руйнування зразка. Від діапазону енергії удару, комплектації, наявності термокамери, функцій автоматичної обробки даних залежить ціна на маятникові копри. Чим вище точність, рівень автоматизації, тим ширше можливості приладу.
Найбільш поширені два методи випробувань: ІзОД (Izod) і Шарпі (Charpy). Обидва розроблені на початку XX століття, до сих пір вважаються стандартом в машинобудуванні, будівництві, матеріалознавстві.
Метод Ізода
Метод розробив інженер Едвін ІзОД. У ньому зразок закріплюють вертикально, а удар наносять по верхньому кінця з боку, де зроблений V-подібний надріз. Маятник падає на зразок, за величиною енергії руйнування обчислюють ударну в'язкість.
Використовується для:
-
Металевих, пластикових зразків;
-
Порівняльних випробувань міцності;
-
Контролю стабільності властивостей сплаву.
Стандарти: ASTM E23, BS 131 для металів; ASTM d256 та ISO 180 для пластмас.
Метод Шарпі
Французький інженер Жорж Шарпі запропонував іншу схему: зразок розташовують горизонтально, а маятник завдає удар по центру протилежній стороні надрізу. Такий підхід дозволяє точніше оцінити поведінку матеріалу при реальних навантаженнях.
Надріз може бути U - або V-подібним — форма залежить від крихкості матеріалу.
Метод особливо затребуваний в наступних галузях:
-
Суднобудування;
-
Енергетика;
-
Будівництві мостів, резервуарів під тиском.
Стандарти: ASTM E23, ISO 148, ASTM A370 для металів; ASTM d6110 та ISO 179 для пластмас.
Розглянемо основні відмінності між ударними випробуваннями.
Чому важливі ударні випробування
Такі тести показують, як матеріал поведе себе при різких механічних навантаженнях, наприклад, при падінні, ударі або вібрації. Це критично важливо для деталей машин, елементів мостів, корпусів обладнання.
Крім того, випробування допомагають:
-
Порівнювати партії матеріалів за якістю;
-
Контролювати стабільність після термообробки;
-
Дослідити ефект старіння і корозії.
Вибір методу залежить від завдань:
-
Якщо потрібно оцінити ударну міцність пластику або дрібних зразків, підійде ІзОД;
-
Якщо потрібно досліджувати в'язкість руйнування метал, особливо конструкційних, краще Шарпі.
В обох випадках важливо дотримуватися стандартів, точність
