影响航空材料力学性能检测的7个因素

由于金属材料的冲击性能和韧脆转变温度对材料内部组织结构、宏观缺陷及试验条件都很敏感，因此影响冲击试验结果的因素很多，其中主要的影响因素有以下几种。

1.与材料有关的因素

样品本身的化学成分、金相组织、晶粒度及是否有夹渣、偏析、白点、裂纹以及非金属夹杂物超标等冶金缺陷或过热、过烧、回火脆性等热加工缺陷对试样的冲击性能产生影响，这些缺陷使冲击试验结果的离散性较大，试验人员可以通过对材料性能的了解、试验数据的分析和解释，判断试验结果的准确性。

2.与样品取样和制备有关的因素

（1）样品的取样方向 工程上使用的金属材料，大多是轧制而成的，由于轧制时产生纤维组织对冲击吸收能量影响较大。沿轧制方向取样，垂直于轧制方向开缺口，冲击吸收能量较高；垂直于轧制方向取样，顺着轧制方向开缺口，冲击吸收能量较低。因此冲击样品的取样方向应按照产品标准和有关协议的要求进行。

（2）缺口的加工质量 冲击试样的缺口深度、缺口根部曲率半径及缺口角度决定着缺口附近的应力集中程度，从而影响该试样的缺口冲击性能。缺口深度减小、缺口根部半径增大则冲击吸收能量增大，因此冲击试验方法对试样缺口的尺寸及几何公差做了严格规定，在加工中必须注意保证尺寸参数。此外，缺口根部的表面质量对冲击试验结果影响很大，特别是对高强度钢影响显著。过烧会导致蓝脆倾向，划痕会减小裂纹形成能，使裂纹扩展能占比过大，降低冲击吸收能量。缺口根部表面的加工硬化、尖锐的加工痕迹，特别是与缺口轴线平行的加工痕迹和划痕会明显降低试样的冲击性能。

（3）试样的尺寸 增加试样宽度或厚度会使金属在冲击中塑性变形体积增加，从而导致试验冲击吸收能量增加。但是尺寸增大，特别是宽度增加，会使约束程度增加，导致脆性断裂，降低冲击吸收能量。(www.xing528.com)

3.与试验机有关的因素

（1）试验机的精度 冲击试验机能量指示装置的相对误差，尤其是能量指示装置的回零误差对冲击试验结果有直接影响。

（2）摆锤与机架的配合 摆锤与机架的相对位置的正确性及稳定性，尤其是冲击刀刃与支座跨距中心的重合性及摆锤刀刃与试样纵向轴线的垂直度对于获得准确试验结果有很大的影响。当冲击刀刃偏离支座跨距中心时，冲击刀刃不能打击在冲击试样缺口中心线上，这将使吸收能量增加。

4.与试验过程有关的因素

（1）试验温度 对于大多数材料，冲击吸收能量随温度而变化，因此温度控制的精度、保温时间以及高温、低温冲击试验时试样从保温介质中移出至打断的时间间隔都可能影响试验结果。

（1）冲击试样的定位 试样安放的位置，如果使试样缺口轴线偏离支座跨距中心，则最大冲击力没有作用在缺口根部截面最小处，将会造成冲击吸收能量偏高。一般来说，只有当试样缺口轴线与支座跨距中心偏离超过0.5mm时，对试验结果才有明显影响。