摘要：国内吊钩多采用模锻工艺而成，而其技术条件中对冲击功测量方式要求为应变时效冲击。从模锻后的吊钩上取试块按规定进行应变时效处理后，进行冲击试验，其结果与模锻后取试块直接进行冲击试验（不进行应变时效处理）的结果进行比较，从而得出应变时效处理对试块冲击功的影响情况。
关键词：DG20Mn 应变时效 冲击功
0 引言
金属冲击试验是指按照产品标准在金属产品规定的部位取样，并按照一定的尺寸和光洁度要求加工成规定形状试样，在特定试样的试验设备上按规定进行一次打击试验，测定金属材料吸收的能量。
冲击试验由于方法简单、过程直观、试样易加工、试验结果有代表性等原因，被广泛用在冶金、机械加工、建筑、科研等诸多领域，是金属物理性能试验工作中最常用的试验方法之一。冲击试验方法很多，目前国内外广泛采用的是夏比冲击试验。夏比冲击试样有U型缺口和V型缺口之分。
冲击试验结果的真实和准确性，既与试样的材质均匀性有关有，又受到取样、试样加工以及试验过程中各种因素的综合影响。到目前为止，有关冲击试验过程控制方法及影响因素方面的研究很少，因此，探究冲击试验过程的影响因素，找出应变时效对试验结果影响的规律，对于提高试验结果的准确性和稳定性，增强实试室质量保证能力有着十分重要的意义。
1 试验准备
1.1 钢种的选择和样坯的切取
吊钩可用的钢种比较多，本实验选用比较常用的DG20Mn作为试验对象。为尽量减少试样材质均匀性差异，降低由于试样材质不均对试验结果的影响，本次试验中进行对比的每组试样都取同一冶炼炉号、同一钩号、同炉热处理的吊钩尾部，并在所留试棒柄部横截面内距外表面三分之一半径处切取纵向样坯。
1.2 试样的制取
吊钩模锻完成后，从吊钩尾部取下的样坯上取6块冲击试样，尺寸为11mm×12mm×55mm的3块（记为A组），11mm×11m×55mm的3块（记为B组），并在试样上做上标记，以示区分。
1.3 压缩试样
把A组试样逐一放在万能拉力试验机上进行压缩试验，直至试样尺寸和B组尺寸相同，并记下压缩方向，试样的标记不应影响支座对试样的支承，也不应使缺口附近产生加工硬化，所以本试验标记在试样的端面，如图1。
1.4 人工时效
将A组试样进行人工时效处理：将试样放在小型热处理炉里，使热处理炉升到250±10℃，保温0.5小时。热处理过程曲线见图2。
1.5 试样的精加工
等热处理完毕后，热处理炉自动关机，从炉内取出试样放于空气中冷却至室温后，将试样返回加工车间，和B组试样一起进行二次加工，加工后尺寸满足图3要求，在加工缺口时，使缺口纵轴平行于压缩方向或平行标志线，试样的表面粗糙度应优于Ra5μm。
2 试验
2.1 试验机
2.1.1 试验应在摆式冲击试验机上进行，试验机的结构应有足够的刚性，安装应平稳、牢固。
2.1.2 摆式冲击试验机的工作能量在0.5～50J时，摆锤刀刃开始接触试样时的打击瞬时线速度应为3.6～4.0m/s，工作能量在50～300J时，应为5～5.5m/s。
2.1.3 试验机试样支座及摆锤刀刃尺寸应符合图4规定。
2.1.4 试验机标尺分度精度应不低于摆锤最大打击能量的±0.5％。
2.2 试验要求
2.2.1 试样在加工和保存期间应防止锈蚀，缺口部位应避免划伤。
2.2.2 试验时应检查试样尺寸的量具，其精度应不低于0.02 mm。
2.2.3 试验前，应检查摆锤空打时被动指针是否指零（摆锤自由下垂时，使被动指针紧靠主动针，并对准最大打击能量处）。然后扬起摆锤空打，被动指针应指示零位，其偏离应不超过最小分度的四分之一。
2.2.4 试样的放置应紧贴支座，并使摆锤刀刃背面向缺口的一面，试样缺口对称面应位于两支座对称面上，其偏差应不大于0.2 mm（日常检验偏差允许不大于±0.5 mm）。
2.2.5 试验温度应为20±2℃。
2.3 试验
用对中夹钳将冲击试样放于支座上，按下冲击按钮，记录下金属试样（U型缺口，3mm深），在一次冲击负荷作用下所吸收的能量，其单位为J。将10个吊钩的A组试样和B组试样的冲击值整理出，见表1。
由下面公式计算每个吊钩经过应变时效比未经过应变时效冲击功提高的百分比C，10个吊钩的数据见表2。
10个吊钩冲击值提高的百分比的平均值为■，
3 结论
由上面的数据可以看出，应变时效对冲击功的影响是很明显的，能提高近20%的冲击功。希望此值对以后的吊钩的冲击功检测能起到指导性的作用：能通过检测未经应变时效的吊钩试块的冲击功来代替实际经过应变时效的吊钩试块的冲击功，这样就省去了大量的人力物力，也能缩短工时，加快生产节奏。
参考文献：
[1]GB/T229-2007金属材料.夏比摆锤冲击试验方法.
[2]GB160-2004的应变时效敏感性试验方法.
[3]GB4160-2004钢的应变时效敏感性试验法(夏比冲击法).
[4]GB/T10623-2008金属材料.力学性能试验术语.
[5]GB/T2975-1998钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备.
[6]GB10051.2-1988起重吊钩 直柄吊钩技术条件.
作者简介：张福生（1981-），男，辽宁沈阳人，本科，助理工程师，主要研究金属材料的性能和成型控制。