Ćwiczenie nr 2

Próba udarności

Próba udarności

PN-EN 10045-1 

Metale

 Próba udarności sposobem 

Charpy’ego

 Metoda badania 

Próba udarności polega na 

złamaniu próbki 

z karbem w środku, 

podpartej na obu końcach,

jednym uderzeniem spadającego 

wahadła 

młota wahadłowego. 

Udarność jest to praca 

L

u

[J] zużyta na 

udarowe złamanie próbki odniesiona 

do pola 

S

0

 [cm

2

] przekroju 

poprzecznego próbki w miejscu karbu 

zmierzonego przed próbą

wynikiem próby jest 

udarność

 

KC

w powiązaniu z opisem

 rodzaju 

przełomu

0

S

L

KC

u



[J/cm

2

]

Udarność materiału określa jego 

odporność na działanie obciążeń 

udarowych.

Kruchość

 

- brak odkształceń 

plastycznych przed wystąpieniem złomu

  

(cecha zazwyczaj niekorzystna)

 

Czynniki wpływające na 
kruchość stali:



temperatura



prędkość odkształcenia



stan naprężenia



skład chemiczny



karb



inne

TEMPERATURA

TEMPERATURA

Wykres pracy L

u

 w funkcji temperatury T

 zużytej na złamanie stalowej próbki

 

a

 – kruchość na zimno

b

 – kruchość 

niebieskiego 

przełomu (ok. 300

o

C)

c

 – kruchość 

odpuszczania (450-

600

o

C)

T

d

 – temperatura 

dolnego progu 

kruchości

T

g

 – temperatura 

górnego progu 

kruchości

Przykład krzywej kruchości na 
zimno stali konstrukcyjnej 
zwykłej jakości 

0

20

40

60

80

100

-60

-40

-20

0

20

T [

o

C]

K

C

U

 [J

/c

m

2

]

PRĘDKOŚĆ OKDSZTAŁCENIA

PRĘDKOŚĆ OKDSZTAŁCENIA

Dla wielu gatunków 
stali, szczególnie 
niskowęglowych, 
obserwuje się 

wzrost 

kruchości przy 
większych prędkościach 
odkształceń

. 

Wraz ze wzrostem prędkości 

odkształcenia      

podnosi się

 

temperatura dolnego progu kruchości, 

co zwiększa to prawdopodobieństwo 

wystąpienia stanu kruchości w 

temperaturze otoczenia.

(wpływ niekorzystny)

 prędkość 

odkształcenia

dt

d



c - stała

STAN 

STAN 

NAPRĘŻEŃ

NAPRĘŻEŃ

Naprężenia rozciągające

, a 

zwłaszcza 

gnące

 w próbce z 

karbem, sprzyjają powstaniu 
złomu kruchego 

(wpływ 

niekorzystny)

. 

SKŁAD CHEMICZNY

SKŁAD CHEMICZNY

Wzrost zawartości węgla

 przesuwa 

progi kruchości ku wyższym 
temperaturom, a więc zwiększa 
prawdopodobieństwo kruchego 
pęknięcia 

(wpływ niekorzystny)

. 

KARB

KARB

Istnienie karbu

 zdecydowanie 

sprzyja powstaniu pęknięcia 

(wpływ niekorzystny)

. 

INNE 

INNE 

CZYNNIKI

CZYNNIKI

dotlenienie i odgazowanie 
(uspokojenie) stali 



 

wielkość 
ziarna

spawanie 



zmniejszenie kruchości – wpływ 

korzystny

 



zwiększenie kruchości – wpływ 

niekorzystny

 



stale 
drobnoziarniste 



stale gruboziarniste 



PRÓBKI DO BADANIA 

UDARNOŚCI

a

l

b

próbka 
typu 

V

próbka 
typu 

U

l=55

0.6

a=10

0.1

b=10

0.1

  7.5

0.1

  

5

0.05

 

karb

45

0

R1

R0.25

h=

8

h=8; 7; 
5

S

0

=bh

 

[cm

2

]

pole powierzchni 

przekroju 

poprzecznego w 

miejscu karbu

POMIAR ENERGII L

u

 

ZUŻYTEJ NA ZŁAMANIE 

PRÓBKI

Młot 

wahadłowy 

Charpy’ego

I – początkowe położenie 
wahadła
II – końcowe położenie 
wahadła

1 – 
podstawa
2 – wahadło
3 – zabierak
4 – próbka
5 – tarcza
6 – 
wskazówka

L

u

=E

pI

 

–

 

E

pII

cechą charakterystyczną 

młota jest maksymalna 

energia kinetyczna 

wahadła 

E

max

Sposób ułożenia 

próbki na 

podporach młota 

(widok z góry)

próbka

podpor

a

podpor

a

nóż 

wahadł

a

 v

Warunki 

pomiaru

temperatura 

badania 

23

5 °

C

prędkość 

uderzenia 

v=55.5m/s

symetryczne 

ustawienie próbki na 

podporach

uderzenie po 

przeciwnej stronie 

karbu

RODZAJE PRZEŁOMÓW

 

a)

b

)

c)

przełom poślizgowy

próbka zostaje zgięta, pęknięcie następuje 
przy znacznym odkształceniu trwałym (po 
przekroczeniu granicy plastyczności)

przełom rozdzielczy (kruchy)

próbka pęka nie wykazując znacznego 
odkształcenia trwałego

przełom z rozwarstwieniem

pęknięcie próbki wskazuje na dużą 
anizotropowość materiału spowodowaną 
przeróbką plastyczną lub na istnienie pasm 
zanieczyszczeń w badanym materiale 

WYNIKI POMIARU 

UDARNOŚCI

Podaje 
się:

- energię zużytą na złamanie próbki [J]

lub

- energię zużytą na złamanie próbki 

odniesioną do pola przekroju 
poprzecznego w miejscu karbu [J/cm

2

]

- opis rodzaju 
przełomu

Z powodu dużego zazwyczaj 

rozrzutu wartości udarności 

pomiary wykonuje się co najmniej 

na 3 próbkach i podaje wynik 

średni.

Symbol udarności zawiera 
informacje o:

- typie badanych próbek (U 
lub V)

- maksymalnej energii kinetycznej E

max 

[J] 

wahadła młota użytego do badań (nie 
podaje się dla E

max

=300J)

- głębokości karbu próbek (a-h) [mm] (nie 

podaje się dla próbek typu V oraz dla próbek 
typu U, jeśli (a-h)=5mm)

- szerokości próbki b [mm] (nie podaje się, 
jeśli b=10mm)

   KUE

max

 /(a-h)/b = x.x [J]

KCUE

max

 /(a-h)/b = xxx 

[J/cm

2

]

          KVE

max

 /b = xx [J]

KCVE

max

 /b = x.x [J/cm

2

]

wyniki pomiaru 

udarności można 

porównywać wyłącznie 

wtedy, kiedy mają 

IDENTYCZNE 

SYMBOLE

K O N I E 

C