金屬材料力學性能檢測

1.拉伸試驗(拉伸試驗)是指在軸向拉伸載荷下測量材料特性的試驗方法。

通過拉伸試驗獲得的數據可以確定材料的彈性極限.伸長率.彈性模量.比例極限.面積減少.拉伸強度.屈服點.屈服強度等拉伸性能指標。測量材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗，也稱為抗拉試驗。它是材料機械性能試驗的基本方法之一，主要用于檢驗材料是否符合規定的標準和研究材料的性能。拉伸試驗可以測量材料的一系列強度指標和塑性指標。強度通常是指材料在外力作用下抵抗彈性變形.塑性變形和斷裂的能力。當材料承受拉伸載荷時，當載荷不增加時，明顯的塑性變形仍然持續發生，稱為屈服。屈服時的應力稱為屈服點或物理屈服強度，用←S(帕)表示。工程中很多材料沒有明顯的屈服點。通常，當材料產生的殘余塑性變形為0.2%時，稱為屈服強度。材料在斷裂前達到的大應力值，稱為抗拉強度或強度極限，以ーb(帕)表示。

塑性是指金屬材料在載荷作用下產生塑性變形而不損壞的能力。常用的塑性指標是伸長率和截面收縮率。伸長率，又稱伸長率，是指材料樣品在拉伸載荷斷裂后與原始長度相同的總伸長率的百分比。截面收縮率是指材料樣品在拉伸載荷斷裂后與原截面縮面積與原截面面積相同的百分比。條件屈服于極限。0.2.強度極限。伸長率和截面收縮率是拉伸試驗中經常測量的四個性能指標。此外，還可以測量材料的彈性模量E。比例極限。彈性極限等。

2.材料機械性能試驗的基本方法之一是測量材料承受彎曲載荷時的力學特性。

彎曲試驗主要用于確定脆性和低塑性材料（如鑄鐵、高碳鋼、工具鋼等）的抗彎強度，并能反映塑性指標的撓度。彎曲試驗也可用于檢查材料的表面質量。彎曲試驗在通用材料機上進行，有三點彎曲和四點彎曲兩種加載方式。樣品的截面為圓形和矩形，試驗過程中的跨度一般為直徑的10倍。脆性材料的彎曲試驗一般只會產生少量的塑性變形，而塑性材料不能測量彎曲斷裂強度，但可以測試其延展性、均勻性、展性和均勻性。塑性材料的彎曲試驗稱為冷彎曲試驗。在試驗過程中，樣品被加載，使其彎曲到一定程度，觀察樣品表面是否有裂縫。

彎曲試驗應用：1?？梢詼y量灰鑄鐵的彎曲強度?；诣T鐵的彎曲性能優于拉伸性能，其彎曲強度是灰鑄鐵的重要機械性能指標。2.可以測量硬合金的彎曲強度。這些材料加工困難，難以制作拉伸樣品。彎曲樣品形狀簡單，因此使用彎曲試驗來評價其性能和質量。3.可以測量陶瓷材料。工具鋼的彎曲強度。這些脆性材料很難確定抗拉強度，樣品加工也很困難，因此采用了彎曲試驗。4.可用于檢測和比較表面熱處理層的質量和性能。由于彎曲試驗對材料的表面缺陷很敏感。5.它可以用來檢測材料在彎曲載荷下的性能，因為許多機械部件（如脆性材料制成的刀具等）在彎曲狀態下工作，這些部件需要進行彎曲試驗。

3.沖擊試驗是一種動態力學性能試驗，主要用于測量沖斷一定形狀的樣品所消耗的工作，又稱沖擊韌性試驗。

根據樣品的形狀和斷裂方法，沖擊試驗分為彎曲沖擊試驗。扭轉沖擊試驗和拉伸沖擊試驗有三種。梁彎曲沖擊試驗方法操作簡單，應用廣泛。根據試驗溫度，通常分為室溫沖擊試驗。低溫沖擊試驗。韌性是材料在斷裂過程中吸收能量的特性。沖擊吸收功的測量原理是，沖擊前以擺錘位能形式存在的部分能量在沖擊后被樣品吸收。擺錘的起始高度與沖擊樣品后達到的大高度之間的差可直接轉換為樣品在沖擊過程中消耗的能量，樣品吸收的功稱為沖擊功（AK）。采用一系列沖擊試驗，即測量不同溫度下材料的沖擊吸收功，可確定其韌性和脆性轉化溫度，即當溫度下降時，從韌性轉化為脆性行為的溫度范圍，在AK-T曲線上顯著降低的溫度。曲線沖擊功變化明顯的中間部分稱為轉換區。當脆性區和塑性區分別占50%時，溫度稱為韌性脆性轉換溫度（DBTT）。當斷口上的晶體或解理狀脆性區達到50%時，相應溫度稱為斷口形態轉換溫度（FATT）。脆性斷裂：材料在低溫下斷裂時會出現脆性斷裂。所謂脆性斷裂，是指材料在極小甚至無塑性變形及其預警的情況下斷裂。低倍放大鏡下的斷裂形狀通常是明亮的晶體。解理斷裂：當外加正應力達到一定值時，沿特定晶面產生的晶體斷裂現象稱為解理。解理斷口的基本微觀特征是臺階、河流、舌形圖案等。全韌性斷口：斷口晶區面積百分比為0%；全脆性斷口：斷口晶區面積百分比為；韌性斷口：斷口晶區面積百分比需要用工具顯微鏡測量斷口面積百分比。

4.硬度試驗（硬度試驗）是檢測金屬材料軟硬度的性能。硬度試驗是將壓頭壓入樣品表面，一段時間后去除試驗力，測試壓痕尺寸，計算硬度值。

硬度試驗是一種測量固體材料表面硬度的材料機械性能試驗。硬度試驗是一種簡單的材料試驗，與拉伸試驗等其他材料試驗相比。沖擊試驗和扭轉試驗具有以下特點：①試驗可直接在零件上進行，無論零件大小。厚度和形狀；②表面留下的痕跡很小，零件沒有損壞；③試驗方法簡單快捷。硬度試驗廣泛應用于機械工業中原材料和零件熱處理后的質量檢驗。由于硬度與其他機械性能有關，零件和材料的其他機械性能也可以根據硬度進行估計。硬度試驗方法有很多，一般分為劃痕法、壓入法和動力法三類。硬度試驗方法包括：劃痕法、壓入法、動力法、磨損法和切削法。

5.金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一。合金組織的三維空間形狀是通過測量和計算二維金相樣品磨削表面或薄膜的金相顯微組織來確定的，從而建立合金組成。組織和性能之間的定量關系。

將圖像處理系統應用于金相分析，具有精度高、速度快等優點，可大大提高工作效率。本體取樣-試塊鑲嵌-粗磨-精磨-拋光-腐蝕-觀測步驟。第一步：確定和截取樣品的選擇部分。選擇取樣部分和檢驗表面，綜合考慮樣品的特點和加工工藝，選擇部分應具有代表性。第二步：鑲嵌。如果樣品尺寸太小或形狀不規則，則應鑲嵌或夾緊。第三步：樣品粗磨。粗磨的目的是將樣品平整，磨成合適的形狀。一般鋼材常在砂輪機上粗磨，軟材料可用銼刀平整。第四步：樣品精磨。精磨的目的是消除粗磨過程中留下的深層劃痕，為拋光做好準備。一般材料的磨削方法分為手工磨削和機械磨削兩種。第五步：樣品拋光。拋光的目的是去除磨光留下的無痕跡的鏡子。電解拋光的目的是消除粗磨過程中留下的深層劃痕，為拋光。一般分為機械拋光。步驟6：樣品腐蝕。金相分析腐蝕應在顯微鏡下觀察拋光樣品的組織。腐蝕的方法有很多，主要包括化學腐蝕、電解腐蝕、恒電位腐蝕，常用的是化學腐蝕。