Испытательная машина для испытаний на ударную вязкость по Шарпи состоит из маятника и опоры, рычага, стрелки и шкалы. Поскольку задача заключается в измерении энергии, поглощаемой во время разрушения образца, исходный запас энергии накапливается за счет подъема маятника на заданную высоту. После отпускания маятник падает и продолжает свое движение до высшей точки на другой стороне своей траектории. Если он не встречает сопротивления, то поднимается на высоту, которая называется точкой поглощения нулевой энергии. При контракте маятника с образцом Шарпи некоторое количество энергии расходуется на зарождение и распространение трещины. Поэтому маятник поднимается на высоту, несколько ниже точки нулевого поглощения энергии. Стрелка шкалы указывает максимальную высоту этого колебательного движения маятника. Поскольку шкала градуирована, по ней можно узнать количество энергии, которое требуется для разрушения образца.
Эта величина, называемая энергией разрушения, представляет собой основную информацию, получаемую в результате испытания на ударную вязкость по Шарпи. Эта энергия выражается в футо-фунт-силах (дж). Хотя в большинстве случаев результаты испытаний результаты испытаний по Шарпи выражаются в футо-фунт-силах (дж) поглощенной энергии, существуют и другие способы представления характеристик вязкости. Они определяются измерениями различных характеристик образца Шарпи, разрушенного в результате испытания. К таким величинам относится расширение в поперечном направлении. Расширение в поперечном направлении – это мера деформации, которая наступила в результате образования излома образца. Расширение измеряется в тысячных долях дюйма.
Независимо от того из методов, который используется для измерений, нас, как правило, интересует результат целой серии испытаний. После проведения испытаний на нескольких образцах при разных температурах можно определить характер изменения результатов в зависимости от температуры. Если построить кривую этой зависимости от температуры, мы получим кривые с верхним и нижним плоскими участками и практически вертикальными участками в промежутках. Для каждой категории измерений имеется некая температура, при которой наблюдается резкое снижение значений. Такие температуры называются температурами перехода, под которым понимается переход металла из относительно пластичного состояния в охрупченное состояние при данной температуре. В этом случае конструктор знает, что характеристики металла останутся приемлемыми при температуре выше данного уровня.
