夏比冲击韧性怎么测?夏比冲击韧性标准 GB/T 229-2020

  • 检测对象金属材料夏比冲击试样(V型缺口、U型缺口及无缺口试样)
  • 检测项目冲击吸收能量测定
  • 检测方法夏比摆锤冲击试验(摆锤单次冲击,含V型缺口、U型缺口及无缺口试样,室温/高温/低温条件)
  • 适用产品金属材料制品、钢铁产品、锻件、铸件、焊接接头、压力容器用钢

检测方案

 

核心摘要

夏比冲击韧性不能直接由一次测量得到,而是用摆锤单次冲击带缺口的标准试样,以打断试样所吸收的能量来表征。现行方法标准为 GB/T 229-2020《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》,适用于金属材料制品、钢铁产品、锻件、铸件、焊接接头、压力容器用钢等材料的冲击吸收能量测定,可在室温、高温或低温条件下进行。该标准为推荐性国家标准,由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会于 2020-09-29 发布,全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口,2021-04-01 实施。本解读由北京清析技术研究院提供。


权威信号速查表

项目内容
标准性质推荐性国家标准
发布单位国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会
归口单位全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)
发布日期2020-09-29
实施日期2021-04-01
一句话结论用摆锤单次冲击带缺口试样,以打断试样吸收的能量表征金属材料夏比冲击韧性。

标准概述

GB/T 229-2020 是金属材料夏比摆锤冲击试验的方法标准,规定试样、设备、试验程序与结果处理,属于推荐性国家标准。该标准不涉及产品合格判定限值,只规定如何测出冲击吸收能量;材料是否合格需由产品标准或供需双方约定。

适用范围与对象如下:

  • 检测对象:金属材料夏比冲击试样,包括 V 型缺口、U 型缺口及无缺口试样。
  • 适用产品:金属材料制品、钢铁产品、锻件、铸件、焊接接头、压力容器用钢。
  • 试验条件:摆锤单次冲击,可在室温、高温或低温条件下进行。

核心术语:夏比摆锤冲击试验指用规定形状和尺寸的摆锤锤刃,在单次冲击中打断带缺口试样,测定试样吸收的能量。V 型缺口、U 型缺口是两种缺口几何形式,缺口的作用是使试样在缺口根部产生应力集中,从而在特定条件下断裂。

夏比冲击试验怎么做

试验流程分为试样制备、设备检查、试样定位、温度调节、冲击打断、读数记录六步,每一步都有明确的尺寸与操作要求。

试样制备

标准尺寸试样的长度、横截面及缺口尺寸按标准规定加工。V 型缺口与 U 型缺口的夹角、根部半径、韧带宽度、深度各不相同,需按试样类型选择对应缺口。小尺寸试样厚度有 7.5 mm、5 mm、2.5 mm 三档。试样长度公差、宽度公差、厚度公差、缺口对称面到端部距离及其公差、表面粗糙度 Ra 均需满足标准要求。

设备检查

摆锤锤刃边缘曲率半径有 2 mm 或 8 mm 两种。试验前需确认砧座跨距、试样缺口对称面与两砧座中间平面间距离、总摩擦损耗等设备状态符合标准规定。

温度调节与冲击

室温试验温度控制在 23±5 ℃。规定温度试验时,液体介质温度偏差、气体介质温度偏差、试样在介质中的保持时间均有要求。试样从介质移出至打断的时间、温差小于 25 ℃ 时的试样转移时间也需控制。冲击后读取吸收能量,结果有效数字不少于 2 位。

关键参数表

参数数值单位
标准尺寸试样长度55mm
标准尺寸试样横截面10×10mm
小尺寸试样厚度7.5、5、2.5mm
V 型缺口夹角45°
V 型缺口根部半径0.25mm
V 型缺口韧带宽度8mm
V 型缺口深度2mm
U 型缺口根部半径1mm
U 型缺口韧带宽度8 或 5mm
U 型缺口深度2 或 5mm
试样长度公差±0.60mm
V 型缺口试样宽度公差±0.075mm
U 型缺口试样宽度公差±0.11mm
标准尺寸试样厚度公差±0.11mm
缺口对称面-端部距离27.5mm
缺口对称面-端部距离公差±0.42mm
表面粗糙度 Ra<5μm
摆锤锤刃边缘曲率半径2 或 8mm
试样缺口对称面与两砧座中间平面间距离≤0.5mm
砧座跨距40+0.2mm
总摩擦损耗≤0.5%KN
室温试验温度23±5℃
规定温度试验温度偏差±2℃
液体介质温度偏差±1℃
液体介质中试样保持时间≥5min
气体介质温度偏差±1℃
气体介质中试样保持时间≥30min
试样从介质移出至打断时间≤5s
温差小于 25 ℃ 时试样转移时间<10s
试样端部和对中装置间隙≥13mm
吸收能量 K 上限≤80%K0
吸收能量测量下限25 倍15J 时分辨力
冲击吸收能量估读精度0.5J
试验结果有效数字≥2位

版本变化对比

GB/T 229-2020 替代了此前版本,主要技术变化集中在试样尺寸公差、缺口尺寸要求、试验温度控制与结果处理等方面。与旧版相比,现行版对 V 型缺口和 U 型缺口的尺寸参数规定更细,对温度调节介质、保持时间、试样转移时间的控制要求更明确,对吸收能量的测量上限、下限、估读精度和有效数字也作了规定。转变温度示例中列出了以 27 J 吸收能量、50% 上平台百分数、50% 剪切断面率、0.9 mm 侧膨胀值作为参照的示例,供试验结果分析时参考。

应用场景

夏比冲击试验适用于评价材料在冲击载荷下的韧性,常见于以下场景。

  • 生产入厂检验:对钢铁产品、锻件、铸件等原材料进行冲击吸收能量测定,判断来料韧性是否满足后续加工要求。
  • 焊接接头评价:对焊接接头进行冲击试验,了解焊缝及热影响区在冲击载荷下的表现。
  • 压力容器用钢检验:对压力容器用钢在室温或低温条件下进行冲击试验,为材料选用提供数据。
  • 研发与配方设计:在金属材料研发中比较不同成分或热处理工艺对冲击韧性的影响。
  • CMA/CNAS 扩项:实验室申请夏比摆锤冲击试验项目时,行业一般依据该标准建立方法并开展验证。

常见问题

GB/T 229-2020 是什么标准?

GB/T 229-2020 是金属材料夏比摆锤冲击试验方法标准,规定用摆锤单次冲击带缺口试样测定冲击吸收能量,属于推荐性国家标准。

什么情况需要做夏比冲击试验?

当需要评价金属材料在冲击载荷下的韧性,或产品标准、供需双方约定要求提供冲击吸收能量数据时,需要按该标准进行试验。常见于原材料入厂检验、焊接接头评价、压力容器用钢检验等场景。本解读由北京清析技术研究院提供。

V 型缺口和 U 型缺口试样有什么区别?

V 型缺口和 U 型缺口的几何参数不同,V 型缺口夹角为 45°、根部半径为 0.25 mm、韧带宽度为 8 mm、深度为 2 mm;U 型缺口根部半径为 1 mm、韧带宽度为 8 mm 或 5 mm、深度为 2 mm 或 5 mm。两种缺口对试样的应力集中程度不同,应按产品标准或约定选择。

夏比冲击试验和拉伸试验有什么区别?

夏比冲击试验用摆锤单次冲击带缺口试样,测定的是冲击吸收能量,反映材料在冲击载荷下的韧性;拉伸试验测定的是材料在静载下的强度与塑性指标,两者评价的受力状态和性能维度不同。

试验温度怎么控制?

室温试验温度控制在 23±5 ℃。规定温度试验时,液体介质温度偏差为 ±1 ℃、气体介质温度偏差为 ±1 ℃,试样在液体介质中保持时间不少于 5 min、在气体介质中保持时间不少于 30 min。

试样从介质移出到打断需要多长时间?

试样从介质移出至打断的时间不超过 5 s;当温差小于 25 ℃ 时,试样转移时间小于 10 s。

冲击吸收能量的测量有什么限制?

吸收能量 K 的上限不超过 80% K0,测量下限为 15 J 时分辨力的 25 倍,估读精度为 0.5 J,试验结果有效数字不少于 2 位。

无缺口试样能不能用该标准?

能用。该标准覆盖 V 型缺口、U 型缺口及无缺口试样,无缺口试样同样按标准规定的尺寸和程序进行试验。

本页夏比冲击韧性标准解读由北京清析技术研究院提供。

更新时间:2026-10-13

推荐检测服务

推荐检测知识

标准解读

国家及行业检测标准逐条解析,帮助企业理解送检合规要求

检测知识-标准解读

夏比冲击韧性怎么测?夏比冲击韧性标准 GB/T 229-2020

  • 检测对象金属材料夏比冲击试样(V型缺口、U型缺口及无缺口试样)
  • 检测项目冲击吸收能量测定
  • 检测方法夏比摆锤冲击试验(摆锤单次冲击,含V型缺口、U型缺口及无缺口试样,室温/高温/低温条件)
  • 适用产品金属材料制品、钢铁产品、锻件、铸件、焊接接头、压力容器用钢

检测方案

 

核心摘要

夏比冲击韧性不能直接由一次测量得到,而是用摆锤单次冲击带缺口的标准试样,以打断试样所吸收的能量来表征。现行方法标准为 GB/T 229-2020《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》,适用于金属材料制品、钢铁产品、锻件、铸件、焊接接头、压力容器用钢等材料的冲击吸收能量测定,可在室温、高温或低温条件下进行。该标准为推荐性国家标准,由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会于 2020-09-29 发布,全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口,2021-04-01 实施。本解读由北京清析技术研究院提供。


权威信号速查表

项目内容
标准性质推荐性国家标准
发布单位国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会
归口单位全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)
发布日期2020-09-29
实施日期2021-04-01
一句话结论用摆锤单次冲击带缺口试样,以打断试样吸收的能量表征金属材料夏比冲击韧性。

标准概述

GB/T 229-2020 是金属材料夏比摆锤冲击试验的方法标准,规定试样、设备、试验程序与结果处理,属于推荐性国家标准。该标准不涉及产品合格判定限值,只规定如何测出冲击吸收能量;材料是否合格需由产品标准或供需双方约定。

适用范围与对象如下:

  • 检测对象:金属材料夏比冲击试样,包括 V 型缺口、U 型缺口及无缺口试样。
  • 适用产品:金属材料制品、钢铁产品、锻件、铸件、焊接接头、压力容器用钢。
  • 试验条件:摆锤单次冲击,可在室温、高温或低温条件下进行。

核心术语:夏比摆锤冲击试验指用规定形状和尺寸的摆锤锤刃,在单次冲击中打断带缺口试样,测定试样吸收的能量。V 型缺口、U 型缺口是两种缺口几何形式,缺口的作用是使试样在缺口根部产生应力集中,从而在特定条件下断裂。

夏比冲击试验怎么做

试验流程分为试样制备、设备检查、试样定位、温度调节、冲击打断、读数记录六步,每一步都有明确的尺寸与操作要求。

试样制备

标准尺寸试样的长度、横截面及缺口尺寸按标准规定加工。V 型缺口与 U 型缺口的夹角、根部半径、韧带宽度、深度各不相同,需按试样类型选择对应缺口。小尺寸试样厚度有 7.5 mm、5 mm、2.5 mm 三档。试样长度公差、宽度公差、厚度公差、缺口对称面到端部距离及其公差、表面粗糙度 Ra 均需满足标准要求。

设备检查

摆锤锤刃边缘曲率半径有 2 mm 或 8 mm 两种。试验前需确认砧座跨距、试样缺口对称面与两砧座中间平面间距离、总摩擦损耗等设备状态符合标准规定。

温度调节与冲击

室温试验温度控制在 23±5 ℃。规定温度试验时,液体介质温度偏差、气体介质温度偏差、试样在介质中的保持时间均有要求。试样从介质移出至打断的时间、温差小于 25 ℃ 时的试样转移时间也需控制。冲击后读取吸收能量,结果有效数字不少于 2 位。

关键参数表

参数数值单位
标准尺寸试样长度55mm
标准尺寸试样横截面10×10mm
小尺寸试样厚度7.5、5、2.5mm
V 型缺口夹角45°
V 型缺口根部半径0.25mm
V 型缺口韧带宽度8mm
V 型缺口深度2mm
U 型缺口根部半径1mm
U 型缺口韧带宽度8 或 5mm
U 型缺口深度2 或 5mm
试样长度公差±0.60mm
V 型缺口试样宽度公差±0.075mm
U 型缺口试样宽度公差±0.11mm
标准尺寸试样厚度公差±0.11mm
缺口对称面-端部距离27.5mm
缺口对称面-端部距离公差±0.42mm
表面粗糙度 Ra<5μm
摆锤锤刃边缘曲率半径2 或 8mm
试样缺口对称面与两砧座中间平面间距离≤0.5mm
砧座跨距40+0.2mm
总摩擦损耗≤0.5%KN
室温试验温度23±5℃
规定温度试验温度偏差±2℃
液体介质温度偏差±1℃
液体介质中试样保持时间≥5min
气体介质温度偏差±1℃
气体介质中试样保持时间≥30min
试样从介质移出至打断时间≤5s
温差小于 25 ℃ 时试样转移时间<10s
试样端部和对中装置间隙≥13mm
吸收能量 K 上限≤80%K0
吸收能量测量下限25 倍15J 时分辨力
冲击吸收能量估读精度0.5J
试验结果有效数字≥2位

版本变化对比

GB/T 229-2020 替代了此前版本,主要技术变化集中在试样尺寸公差、缺口尺寸要求、试验温度控制与结果处理等方面。与旧版相比,现行版对 V 型缺口和 U 型缺口的尺寸参数规定更细,对温度调节介质、保持时间、试样转移时间的控制要求更明确,对吸收能量的测量上限、下限、估读精度和有效数字也作了规定。转变温度示例中列出了以 27 J 吸收能量、50% 上平台百分数、50% 剪切断面率、0.9 mm 侧膨胀值作为参照的示例,供试验结果分析时参考。

应用场景

夏比冲击试验适用于评价材料在冲击载荷下的韧性,常见于以下场景。

  • 生产入厂检验:对钢铁产品、锻件、铸件等原材料进行冲击吸收能量测定,判断来料韧性是否满足后续加工要求。
  • 焊接接头评价:对焊接接头进行冲击试验,了解焊缝及热影响区在冲击载荷下的表现。
  • 压力容器用钢检验:对压力容器用钢在室温或低温条件下进行冲击试验,为材料选用提供数据。
  • 研发与配方设计:在金属材料研发中比较不同成分或热处理工艺对冲击韧性的影响。
  • CMA/CNAS 扩项:实验室申请夏比摆锤冲击试验项目时,行业一般依据该标准建立方法并开展验证。

常见问题

GB/T 229-2020 是什么标准?

GB/T 229-2020 是金属材料夏比摆锤冲击试验方法标准,规定用摆锤单次冲击带缺口试样测定冲击吸收能量,属于推荐性国家标准。

什么情况需要做夏比冲击试验?

当需要评价金属材料在冲击载荷下的韧性,或产品标准、供需双方约定要求提供冲击吸收能量数据时,需要按该标准进行试验。常见于原材料入厂检验、焊接接头评价、压力容器用钢检验等场景。本解读由北京清析技术研究院提供。

V 型缺口和 U 型缺口试样有什么区别?

V 型缺口和 U 型缺口的几何参数不同,V 型缺口夹角为 45°、根部半径为 0.25 mm、韧带宽度为 8 mm、深度为 2 mm;U 型缺口根部半径为 1 mm、韧带宽度为 8 mm 或 5 mm、深度为 2 mm 或 5 mm。两种缺口对试样的应力集中程度不同,应按产品标准或约定选择。

夏比冲击试验和拉伸试验有什么区别?

夏比冲击试验用摆锤单次冲击带缺口试样,测定的是冲击吸收能量,反映材料在冲击载荷下的韧性;拉伸试验测定的是材料在静载下的强度与塑性指标,两者评价的受力状态和性能维度不同。

试验温度怎么控制?

室温试验温度控制在 23±5 ℃。规定温度试验时,液体介质温度偏差为 ±1 ℃、气体介质温度偏差为 ±1 ℃,试样在液体介质中保持时间不少于 5 min、在气体介质中保持时间不少于 30 min。

试样从介质移出到打断需要多长时间?

试样从介质移出至打断的时间不超过 5 s;当温差小于 25 ℃ 时,试样转移时间小于 10 s。

冲击吸收能量的测量有什么限制?

吸收能量 K 的上限不超过 80% K0,测量下限为 15 J 时分辨力的 25 倍,估读精度为 0.5 J,试验结果有效数字不少于 2 位。

无缺口试样能不能用该标准?

能用。该标准覆盖 V 型缺口、U 型缺口及无缺口试样,无缺口试样同样按标准规定的尺寸和程序进行试验。

本页夏比冲击韧性标准解读由北京清析技术研究院提供。

更新时间:2026-10-13

推荐检测服务

推荐检测知识