随着经济全球化趋势不断凸显，我国与欧洲国家、美洲国家在制造业方面开始进行深入合作。在制造材料中，金属类别具有重要影响意义。大部分检测场景都需要结合欧美测试标准对性能进行分析，此类因素不利于我国金属材料进一步推广。因此，需要针对各类材料冲击试验方法差别进行对比分析，以供相关行业与测试人员及时掌握基础内容，增强行业效益。
1.冲击试验基础原理
本次试验主要针对、、等主要应用标准进行分析，三类标准都采用相同方式开展检测，即将存在几何缺口的试验样品放置于装置两支座中心区域，随后将缺口调整至背向打击面位置，利用摆锤设备将试验样品打断。结束后，针对试验样品能量吸收状态进行检测，明确相关性能表现。
2.试验应用样品标准
2.1试样尺寸要求
根据表1数据分析，本次试验样品整体类型划分趋于一致，标准化试验样品均为，同时样品长度中间位置存在几何状缺口，包括U型或V型等。3个样品标准中，V型缺口小型试验样品尺寸开口尺寸为、、。同时，ASTM标准中针对V型缺口小型试验样品可选择、两种。我国标准与ENISO标准内，U型缺口小型试验样品尺寸包括、两种基础数据，ASTM标准内针对U型缺口尚未包含相关实际信息。相关试验样品V型缺口角度状态处于45°级别，根部位置半径数据为0.25mm，缺口基础深度数据为2mm。U型缺口根部位置半径数据为1mm，缺口区域深度状态数据类型中，ASTM、ENISO为5mm，我国在2007年增加了深度数据为2mm缺口试验样品类型。此外，JB/T规定内还包含U型缺口深度3mm冲击试验样品，在国际标准中，深度2mm、3mm属于常用类型。标准对尺寸公差的实际需求在表1内提出，由此分析ASTM对公差需求较为严格，GB/T与ENISO标准相对宽松。在实际分析阶段，冲击试验样品缺口位置尺寸改变会对结果产生显著影响。因此，在试验过程中需要着重关注V型缺口状态，避免其影响后续结果准确性[1]。此外，在利用投影装置进行检查时，ASTM类型缺口需要应用符合相关标准的样板进行处理。我国GB/T与ENISO标准对试验样品表面粗糙度要求低于，此标准不能应用于端部位置。ASTM标准中对粗糙度要求缺口表面为止、背面位置，其它表面位置。
表1 试验样品数据
3.试验用设备标准
本次试验用设备主要采用摆锤类冲击试验装置开展，其结构包括机器框架、摆锤工具、钻座、指示器、机动装置等。相关设备性能表现、操作流程趋于一致，但冲击锤刃结构、试验样品支座等位置公差存在一定差别。3个标准试验装置锤刃半径数据分为2、8mm，常规情况下GB/T与ENISO采用2mm锤刃类型进行试验，ASTM采用8mm类型进行试验。GB/T与ENISO对砧座圆角位置半径要求为1~1.5mm，ASTM为。此外，ASTM对锤刃与砧座表面实际粗糙程度存在严格要求，即，GB/T与ENISO尚未对粗糙值进行明确规定。整体分析，ASTM标准对试验装置要求较为严格。
4.试验基础程序
4.1装置准备
在准备进行试验时，需要保证GB/T标准检测开始前二次检验摆锤空打状态回零差值与空载状态能源消耗情况，同时还需要确认砧座跨距处于标准级别，回零差值需要低于摆锤极限能量0.1%。ENISO标准需要在当天试验开始前对摩擦损耗情况进行判断，避免其大于标称能量0.5%。ASTM标准需要在每天各个班次与试验停止阶段对装置进行全面检查，包括摆锤、支座表面情况、试验装置刻度区域、摩擦风阻状态等[2]。常规情况下，摩擦与风阻损耗需要控制在0.4%以内，变化需要低于10%先前设备测量数据。
4.2试验温度
试验阶段温度需要保证其符合各标准需求，GB/T标准需要在条件下进行，而ENISO标准需要在下开展，ASTM标准则在下处理。由于ASTM标准分为E23-18与A370-18两种，因此需要结合实际情况进行操作，例如A370-18需要在15~32摄氏度条件下进行。试验样品在降温或升温介质中应当保持固定时间，GB/T标准规定采用液体进行降温时需要保持5分钟，气体降温需要保持20分钟以上。同时，温度低于200摄氏度的试验流程应当在条件下保持10分钟。温度高于200摄氏度试验则需要在条件下进行处理。ENISO与ASTM标准在液体内需保持5分钟，气体内需保持30分钟[3]。通过对比分析可以发现，GB/T标准对试验温度状态要求较为详细，ENISO、ASTM要求相对宽松，因此需要注意相关标准对环境设置的差异需求，避免产生意外问题。
5.冲击试验分析比较
5.1数据修正规定
在GB/T标准中针对冲击吸收能量级别进行了明确规定，其基础估值应当处于0.5J、0.5标度单位之内，试验结果内容需要最少预留2位数字，ENISO与ASTM对数据修正约定不存在明确标准。
5.2样品出现未完全断开情况处理方案
若冲击试验流程内样品尚未完全断开，则需要按照标准进行处理。GB/T标准与ASTM标准对结果报告要求趋于一致，ASTM对低于试验机能表现80%的为断开样品规定，若报告内容尚未表明试验数据，则需要明确试验样品百分比数值与平均数值，ENISO则对未完全断开样品没有提出明确规定。在相关材料生产工艺质量不断增强的背景下，材料冲击韧性处于快速上升阶段。开展冲击试验流程时，可能会出现大量尚未完全断裂的情况。而材料验收流程主要用于评估基础验收要求，因此ENISO未针对相关试验样品进行详细规定。
5.3冲击试验能量吸收表示方法
ASTM标准不存在冲击吸收能量代表符号，GB/T与ENISO标准对冲击吸收能量级别均采用、、、进行表示。在表示符号中，下标字母U与V主要代表缺口实际几何类型。下标数字2与8主要代表锤刃半径数据，由此分析表明V型缺口试验样品在2mm锤刃级别下受到的冲击能量级别。
5.4总结分析
通过对三种金属材料冲击试验标准进行分析，明确基础原理、试验样品尺寸、应用装置、基础程序、相关结果，并展开比较能够发现，中国标准与欧洲标准源自ISO148-1，整体标准细节具有统一特征。美国标准对冲击试验的要求相对于其它标准较为严格，主要集中于试验样品尺寸、试验应用装置公差等细节[4]。同时，针对试验流程规定也较为细致。因此，需要明确相关标准差异，确保其能够得到有效应用，避免产生差错问题。
6.结论
综上所述，针对金属材料进行冲击试验的应用标准在多方面均存在显著差异，相关标准实际应用阶段，应当注重检测需求与未来应用条件，确保试验标准能够得到有效应用。同时，美国标准相对于中国标准、欧洲标准，对相关细节要求较为严格，因此需要着重注意差异问题，避免产生错漏情况，影响后续工作效果。通过明确三种标准试验细节，能够为金属材料制造与应用行业未来发展提供重要条件，具有关键参考意义。
参考文献
[1]许鹤君,张建伟,凌霄,等.金属材料仪器化冲击试验方法国内外标准比较[J].理化检验(物理分册),2018,54(03):29-34.
[2]李卫军,李庆,魏磊.金属材料夏比冲击试验的应用研究[J].价值工程,2018,480(04):121-124.
[3]薛欢,刘念,熊飞.金属材料低温冲击试验不确定度的评定[J].武汉工程职业技术学院学报,2018,030(001):7-10.
[4]唱忠良,刘松,邹广平,等.金属丝网橡胶减振器冲击响应有限元仿真研究[J].哈尔滨工程大学学报,2018,39(009):1505-1510.
