[发明专利]一种落锤撕裂试样

说明书

本发明公开一种落锤撕裂试样，包括落锤撕裂试样本体，落锤撕裂试样本体底面的中部设有缺口；落锤撕裂试样本体在缺口中心线位置，沿落锤撕裂试样本体两侧面开设有侧槽，侧槽的一端与缺口相接，另一端延伸至落锤撕裂试样本体上与缺口相对一侧的表面。本发明通过开设侧槽，能够减少落锤撕裂试样在试验过程中锤击侧的压缩应变量，从而避免了试验过程中过大的锤击侧压缩应变导致脆性断口，引起剪切面积判定的困难，解决了评判试验中可能出现的争议。同时本发明的落锤撕裂试样与现有落锤撕裂试样结构相近，因此能够使用现有的试验装置和相应的方法进行落锤撕裂试验，无需对设备和现有工艺进行修改，节约了成本，而且结果准确可靠。

技术领域

本发明属于落锤撕裂试验技术领域，具体是一种落锤撕裂试样。

背景技术

落锤撕裂试验(DWTT，Drop Weight Tear Test)是测定管线钢管韧性广为采用的大型试验方法。试样的原型是把一个带缺口棒材焊接在预测定的试样上，目的在于产生一个自然缺口。这种试验最先由美国海军试验室(NRL)于20世纪60年代提出并用于测定船板的韧性，并与1973年列入美国军用标准MIL-STD1601,1974年列入ASTM 436-74标准。后来为了使用从管材取样，美国巴特尔研究所对这种方法的试样进行了修正，采用压入法制作缺口，用于输送管线钢管韧性的测试，并列入API RP 5L3标准。试样的形状和尺寸如图1(a)～图1(c)所示。

目前的落锤撕裂试验中，通过试验装置，对试样的缺口相对一侧进行一定能量的锤击，从而使试样受到动态的弯曲变形，并由缺口位置启裂，裂纹扩展到锤击侧，试验完成。通过观察，计算试样断口上的韧性断裂面积的比例来表征材料的韧性行为。通常情况下，试验过程中，试样都是在缺口位置脆性启裂，并进行韧性扩展(产生韧性断口)。但是对于部分材料，在进行落锤撕裂试验时，由于韧性较高，裂纹扩展较慢，在锤击侧发生较大压缩变形后，才完成断裂。而锤击侧则会由于较大的塑性变形量，使呈现脆性断裂的断口，这就是“异常断口”。正常端口和异常断口如图2(a)和图2(b)所示。目前的API RP 5L标准，不接受异常断口的试验结果。而石油天然气行业标准SYT 6476-2007输送钢管落锤撕裂试验方法，国家标准GB/T 8363-2007铁素体钢落锤撕裂试验方法中有进行不同类型异常断口的评判方法，但是均无理论依据，并且评判结果无法和同样材料的正常断口进行对比。

发明内容

为了解决现有技术中韧性较高的材料在落锤撕裂时易产生异常断口的缺陷，本发明的目的是提供一种落锤撕裂试样，本发明的落锤撕裂试样能够避免异常断口的产生，同时也无需修改现有的试验装置和试验方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种落锤撕裂试样，包括落锤撕裂试样本体，落锤撕裂试样本体底面的中部设有缺口；落锤撕裂试样本体在缺口中心线位置，沿落锤撕裂试样本体两侧面开设有侧槽，侧槽的一端与缺口相接，另一端延伸至落锤撕裂试样本体上与缺口相对一侧的表面。

优选的，侧槽的底部与缺口的中心线正对。

优选的，侧槽两侧面之间的夹角为45°±2°。

优选的，侧槽两侧面之间的交界处通过圆弧面过渡连接，圆弧面的半径为0.025～0.1mm。

优选的，侧槽的深度为落锤撕裂试样本体厚度的4％～6％。

优选的，落锤撕裂试样本体的长度为305±5mm，宽度为76±3mm，厚度为25mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：