Zapoznanie ze sposobem przeprowadzania próby udarności młotem Charpy'ego.

• młot Charpy'ego
• mikrometr lub suwmiarka z dokładnością 0,05 mm
• próbki do badania udarności

Młot wahadłowy Charpy'ego składa się z następujących części: wahadła, którego oś osadzona jest na łożysku w stojaku, podpór, na których opiera się próbka (odległość między nimi wynosi 40±0,5mm), oraz podziałki umożliwiającej odczytanie ilości energii zużytej na złamanie próbki.

Na rysunku 2 jest przedstawiona normalna próbka z karbem w kształcie litery V, stosowana do badań udarności na młocie Charpy'ego oraz sposób jej ustawienia na podporach (stosuje się także próbki z karbem w kształcie litery U).


Udarność, czyli odporność na uderzenia, jest miara kruchości materiału. Materiał, który charakteryzuje się niewielkim wydłużeniem i małą udarnością, jest materiałem kruchym. Próba udarności charakteryzuje się gwałtownym wzrostem obciążenia. Polega ono na złamaniu próbki o znormalizowanych wymiarach i kształtach uderzeniem wahadłowo zawieszonego młota i wyznaczeniu pracy uderzenia, odpowiadającego energii zużyte] przez młot na złamanie próbki. Miarą udarności KC jest stosunek pracy uderzenia K do powierzchni próbki S₀ w miejscu karbu (przekrój mierzony przed próbą)
KC = K / S₀      J/cm²


Znormalizowana próbka zostaje umieszczona na dwóch podpórkach. Wzniesione na pewną wysokość H wahadło o masie m spadając łamie próbkę, tracąc przez to część energii, wskutek czego jego wzniesienie po drugiej stronie osi jest mniejsze i wynosi H₁.
Praca zużyta na złamanie próbki równa się różnicy energii potencjalnych w położeniach I i II i wynosi:
K = m•g•H-m•g•H₁ = m•g•(H-H₁)       J
W górnej części młota jest umieszczona podziałka oraz wskazówka (tzw. bierna); która po powrocie młota z położenia II pozostaje w położeniu odpowiadającym wysokości wzniesienia H₁ młota.
Aby zbadać udarność materiałów podlegających kontroli, pobiera się próbki z każdej partii materiału bądź też z każdego wsadu. Próbki wycina się z samych przedmiotów obrabianych albo z naddatków materiałowych (przy odkuwkach). Można też przygotowywać próbki specjalne z tego samego materiału co przedmiot i obrabiać je cieplnie wraz z całym wsadem.
Próbki materiałowe wycina się na obrabiarkach do skrawania metali na zimno, unikając przy tym miejscowego nagrzania lub zgiotu, które mogłyby zmienić własności mechaniczne próbki.
Próbki pobrane z blach powinny mieć oś karbu usytuowaną prostopadle do powierzchni walcowej. Próbki pobrane z kształtowników lub kęsów powinny mieć oś karbu usytuowaną prostopadle do powierzchni wyrobu. Dla wyrobów o przekrojach kołowych kierunku osi karbu nie określa się.
Karb na próbce może być wykonany przez przecinanie, wiercenie, frezowanie lub szlifowanie. Cała próbka powinna być obrobiona skrawaniem. Jako obróbkę końcową zaleca się szlifowanie. Nie należy stosować próbek:

• ze zgniotami i zadziorami na krawędziach,
• skrzywionych,
• z pęknięciami hartowniczymi,
• z rysami wzdłużnymi na dnie karbu, pochodzącymi z obróbki wiórowej, a widocznymi nie uzbrojonym okiem.

• Sprawdzić stan techniczny środków pomiarowych.
• Zmierzyć wymiary próbki w miejscu karbu z dokładnością 0,05mm.
• Sprawdzić temperaturę. Temperatura próby powinna wynosić 15÷30°C.
• Sprawdzić młot. Po swobodnym opuszczeniu wahadła młota z położenia wyjściowego i wykonaniu przez wahadło jednego wahnięcia wskazówka młota powinna wskazywać na podziałce zero z dokładnością do 1J.
• Próbkę ułożyć na podporach młota w taki sposób, aby:
  
  • płaszczyzna symetrii karbu próbki leżała w płaszczyźnie pionowej, przechodzącej w połowie odległości między podporami,
  • uderzenie młota nastąpiło w płaszczyźnie symetrii karbu próbki od strony przeciwnej względem karbu, przy czym odległość między płaszczyznami symetrii karbu i  ostrza nie powinna przekraczać 0,2mm.
    Próbkę układać na podporach za pomocą wzornika lub innego urządzenia, zapewniającego właściwe ułożenie próbki.
• Po uderzeniu i złamaniu próbki odczytać wartość pracy uderzenia zużytej na złamanie próbki (jeśli podziałka jest wyskalowana w J lub N•m). Jeżeli podziałka młota jest wyskalowana w stopniach kąta wzniesienia wahadła poza położenie równowagi.
  Wartość pracy zużytej na złamanie próbki oblicza się z dokładnością do 1 J wg wzoru:
  K = m•g•R•(cosβ - cosα)       J
  gdzie: R - długość robocza wahadła w mm
         α,β - kąty wahadła - odpowiednio w położeniu zerowym i po uderzeniu
  
• Obliczyć udarność KC z dokładnością do 1J/cm².
  Pełne oznaczenie udarności powinno zawierać dane dotyczące warunków próby, np. KCU 150/5/7,5 oznacza udarność określoną za pomocą młota o energii początkowej 150J na próbce o szerokości 7,5mm, z karbem w kształcie litery U o głębokości 5mm
• Jeśli przełom przebiega linia łamaną lub wykazuje pęknięcia hartownicze, próbę uważa się za nieważną i powtarza się ją na innej próbce zastępczej.
• Jeśli próbka nie została przełamana, lecz przeszła między podporami, należy zanotować w protokole "nie złamana", a otrzymaną wartość ująć w nawias.
• Jeśli próbka nie została złamana z powodu dużej udarności materiału i niewystarczającej energii uderzenia młota, należy w protokole umieścić uwagę: "nie złamała się"
• Wyniki zestawić w tabelce
• Wykonać konserwację środków pomiarowych i uporządkować stanowisko pomiarowe