С момента появления интереса к вязкости металлов для измерения этого важнейшего свойства были разработаны многочисленные и разнообразные методы испытаний. Говоря о способности металлов поглощать энергию, следует понимать, что металлы поглощают энергию постепенно. Во-первых, определенное количество энергии расходуется на зарождение трещины. Затем требуется дополнительная энергия для увеличения, или распространения такой трещины.
Некоторые испытания на ударную вязкость с надрезом позволяют измерить энергию распространения трещины отдельно от энергии ее зарождения, в то время как другие методы просто дают информацию о количестве общей энергии, необходимой для зарождения и распространения трещины. Инженер сам выбирает тот вид испытаний, который может дать ему необходимую информацию.
Хотя известно множество методов испытаний на ударную вязкость с надрезом, в США наиболее широко применяется испытание образцов с V – образным надрезом по Шарпи. В этом испытании используется стандартный образец в виде бруска металла длиной 55 мм и с квадратным сечением 10 мм х 10 мм. На одной из длинных граней образца машинным способом осторожно наносится V – образный надрез глубиной 2 мм. Радиус в вершине надреза должен быть равен точно 0.25 мм. Тщательная машинная обработка на этот радиус имеет решающее значение, поскольку малые отклонения могут вызывать значительный разброс результатов испытаний.
В тех случаях, когда испытываемый образец металла слишком мал по сравнению с образцом стандартного размера, используют образцы, имеющие меньшую сторону в сечении, обычно составляющую три четверти, половину и одну четверть стандартного значения, 7.5 мм, 5.0 мм, 2.5 мм, соответственно.
После проведения испытаний с использованием образцов уменьшенного сечения, для подсчета ударной вязкости необходимо пользоваться коэффициентами, которые указаны в стандартах.
После тщательной машинной обработки образца его следует охладить до заданной температуры испытания, если она должна быть ниже комнатной температуры. Это можно сделать в жидкой или газообразной среде. Для умеренно низких температур часто пользуются водой со льдом, а если необходимо получить очень низкую температуру, используют сухой лед и спирт. После стабилизации температуры образца, его извлекают из низкотемпературной ванны и быстро переносят на опору испытательной машины (максимум 5 секунд).
