金屬沖擊試驗(yàn)為了防止結(jié)構(gòu)材料在使用狀態(tài)下脆性斷裂，要求材料在彈性變形，塑性變形和斷裂過程中吸收較大的能量，即韌性。一般對重要用途的鋼材均要求一定的韌性。

金屬沖擊韌性分為靜力韌性，沖擊韌性和斷裂韌性，其中鋼的韌度通常以某種缺口形式的試樣用某種沖擊試驗(yàn)法測定其規(guī)定溫度下的沖擊吸收能量來表示。

雖然金屬材料沖擊吸收能量缺乏明確的物理意義，不能作為表征金屬制件實(shí)際抵抗沖擊載荷能力的韌性判據(jù)，但因其試樣加工簡便，試驗(yàn)時(shí)間短，試驗(yàn)數(shù)據(jù)對材料組織結(jié)構(gòu)，冶金缺陷等敏感而成為評價(jià)金屬材料韌性應(yīng)用最廣泛的一種傳統(tǒng)力學(xué)性能試驗(yàn)。

金屬沖擊試驗(yàn)的主要用途：

1)評價(jià)材料對大能量一次沖擊載荷下?lián)p壞的間隙敏感性。

零件截面的急劇變化。從廣義上講，它可以看作是一個(gè)缺口，導(dǎo)致應(yīng)變集中。由于不同材料對缺口的敏感性不同，材料的應(yīng)力狀態(tài)變硬，承受沖擊能量的能力變差。拉伸試驗(yàn)中測定的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)往往無法評估材料是否對缺口敏感。因此，在設(shè)計(jì)和開發(fā)新材料時(shí)，往往會提出沖擊韌性的要求。

2)檢查和控制材料的冶金質(zhì)量和熱加工質(zhì)量。根據(jù)測量吸收能量和對沖擊樣品的斷裂分析，可以揭示材料的夾渣、偏析、白點(diǎn)、裂紋和非金屬夾雜物超標(biāo)等冶金缺點(diǎn)；檢驗(yàn)鑄造、焊接工藝、熱處理工藝等制造缺點(diǎn)，如過熱、燒回、火脆等。

3)評估材料在高低溫條件下的脆性變化特性。根據(jù)多方面的沖擊試驗(yàn)，可以確定材料的脆性變化溫度，供選擇材料時(shí)參考，使材料不在冷脆狀態(tài)下工作，以確保安全。高溫沖擊試驗(yàn)是用來評估材料在一定溫度范圍內(nèi)的脆性特性，如藍(lán)脆、重結(jié)晶等。

4)評估構(gòu)件的壽命和可靠性。

金屬沖擊試驗(yàn)結(jié)果評價(jià)指標(biāo)：

1)沖擊值，用AKV和AKU表示。

2)剪切斷面率：即塑性斷面占試樣斷面總面積的百分比，又稱剪切斷面百分比。

金屬脆性轉(zhuǎn)變溫度：

低溫條件：在工程中廣泛使用，低碳鋼在常溫下具有良好的沖擊韌性，當(dāng)?shù)陀谝欢囟葧r(shí)，其沖擊韌性會急劇下降。斷裂特性由纖維變?yōu)榫w，斷裂機(jī)理由微孔聚集變?yōu)榫w解理。這是體心立方晶體金屬、合金或一些密集的六方晶體金屬及其合金，溫度的變化改變了晶體中位錯(cuò)運(yùn)動的摩擦阻力。當(dāng)溫度降低時(shí)，材料的屈服強(qiáng)度RE增加，而材料的斷裂強(qiáng)度RC降低，兩條曲線的相交溫度TT是脆性變化溫度。

繼續(xù)冷卻，屈服強(qiáng)度繼續(xù)上升，大于斷裂強(qiáng)度，因此材料在低溫下沒有塑性變形。材料的斷裂強(qiáng)度受溫度影響較小。

熱鋼：鋼基本為晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度升至200~300℃時(shí)，晶體鍵因內(nèi)能增加而斷裂。此時(shí)，鋼仍然是硬固體，所以它很脆，很容易折疊。