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金屬材料力學性能檢測的基礎知識普及

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2020-02-24 18:24:25【

1.1測試方法和條件

為了確切表征金屬材料在使用(服役)條件下所表現(xiàn)的行為,力學性能測試條件應盡量接近實際工作條件。除普通金屬力學性能測試(利用試樣進行力學性能測試)外,近年來又發(fā)展出模擬試驗,即應用機件模型,甚至使用真實機件,在模擬機件真實工作條件下進行力學試驗。通過這種試驗所得到的力學性能(使用性能)判據(jù),能更真實反映工作條件下金屬的性能,具有重大的工程實際意義。但是,模擬試驗一般缺乏普遍性,應用受到限制。然而根據(jù)具體情況,進行部分模擬服役條件的力學性能測試還是十分必要的。

試驗設備、試樣形狀、尺寸和加工方法、加荷速率、溫度、介質等,均影響金屬力學性能測試結果。只有采用相同的試驗方法標準和測試規(guī)程,才能保證金屬力學性能測試結果的可靠性和可比性。正確選擇和執(zhí)行標準,是確保金屬力學性能測試質量的首要條件。

1.2測試內(nèi)容

金屬的力學性能是研究金屬在力的作用下所表現(xiàn)的行為和發(fā)生的現(xiàn)象。由于作用力特點(如力的種類、施力方式和應力狀態(tài)等)和受力狀態(tài)所處環(huán)境的不同,金屬在受力后表現(xiàn)出各種不同的力學性能(如彈性、塑性、韌性和強度等)。金屬的力學性能的好壞,通常用力學性能判據(jù)來表征,如抗拉強度 σb、伸長率δ、沖擊韌度aK、疲勞極限σr等。

金屬制件的服役條件極端復雜,因而,金屬力學性能測試條件也是復雜而多樣的。試驗過程需要考慮的參數(shù)很多,常用的有:

①溫度:室溫、高溫、低溫和按照一定規(guī)律變化的溫度;

②應力:拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、剪切、復合應力、按一定規(guī)律變化的應力和隨機應力等;

③應變:軸向、徑向、表面、彈性、塑性、總應變;

④環(huán)境:空氣、真空、控制氣氛、腐蝕介質、海水、水蒸氣、高壓、腐蝕、核輻照等;

⑤加荷速率(或應變速率):低速、中速、高速、超低速、超高速等;

⑥應力(或應變)循環(huán)頻率: 低頻、中頻、高頻、超低頻、超高頻等;

⑦時間: 瞬間、短時、長時、超短時、超長時;

⑧試樣的尺寸和形狀: 一般、特小、特大、棒狀、板狀、管狀、絲狀、薄膜、環(huán)形、C形、特殊形狀、帶缺口、帶預制裂紋或缺陷、模型、實物等。

根據(jù)上述參數(shù),普通力學性能試驗項目主要包括:抗拉試驗、沖擊試驗、硬度試驗、疲勞試驗、蠕變試驗(持久強度和應力松弛試驗)、斷裂韌性試驗、抗壓試驗、抗彎試驗、抗扭試驗、抗剪試驗、耐磨試驗、金屬工藝試驗(如杯突、擴口、反復彎曲、鋼管壓扁、鋼絲纏繞試驗等)等。

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    【本文標簽】:金屬材料;力學性能測試;基礎知識
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