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檢測認證專(zhuān)業(yè)解讀

力學(xué)性能測試項目有哪些

  通過(guò)不同的力學(xué)試驗測定金屬材料的各種力學(xué)性能判據。金屬在力作用下所顯示的同彈性和非彈性相關(guān)的及同應力一應變相關(guān)的性能都屬于金屬力學(xué)性能。在研制和發(fā)展新材料、改進(jìn)材料質(zhì)量、金屬制件的設計和使用等過(guò)程中,力學(xué)性能是最重要的性能指標,是金屬塑性加工產(chǎn)品性能檢驗中不可缺少的檢驗項目。


  力學(xué)性能試驗一般有拉伸試驗、剪切試驗、壓縮試驗、彎曲試驗、沖擊試驗、硬度試驗、應力松弛試驗、疲勞試驗等。其中應力松弛試驗和疲勞試驗不屬于材料的常規力學(xué)性能檢驗。


  拉伸試驗是在拉伸試驗機上用靜拉伸力對試樣進(jìn)行軸向拉伸,以測量力和相應的伸長(cháng)(一般拉至斷裂),測定其相應的力學(xué)性能的試驗。拉伸試驗是力學(xué)性能試驗中最基本的經(jīng)典試驗方法。拉伸試驗絕大多數在常溫下進(jìn)行,只有對在高溫下使用的鋼材要作高溫拉伸性能試驗。


  沖擊試驗是一種動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗。把一定形狀的試樣用拉、扭或彎曲的方法使之迅速斷裂,測定使之斷裂所需要的功Ak,稱(chēng)為沖擊功。一般認為沖擊試驗是檢驗材料韌性的,所以也叫做沖擊韌性試驗。常用的試驗方法是彎曲沖擊試驗。彎曲沖擊試驗可分為肱梁式和橫梁式。試樣按缺口形狀分有V形、U形和鑰孔形3種。橫梁式?jīng)_擊試驗可在不同溫度下進(jìn)行,是應用最廣泛的一種沖擊試驗方法。


  彎曲試驗在工程和建筑上,很多構件和零部件是在彎曲載荷作用下工作的,如橋式起重機橫梁、火車(chē)的輪軸、電纜橋架等,需要對這些零件或構件的材料進(jìn)行彎曲性能評定,因此彎曲力學(xué)性能也是生產(chǎn)中常用的一種金屬性能試驗方法。


  剪切試驗測定材料在剪切力作用下的抗力性能,是材料機械性能試驗的基本試驗方法之一。主要用于試驗承受剪切載荷的零件和材料,如鍋爐和橋梁上的鉚釘、機器上的銷(xiāo)釘等。剪切試驗在萬(wàn)能試驗機上進(jìn)行,試樣置于剪切夾具上,加載形式有單剪和雙剪兩種, 試樣在剪切載荷P作用下被切斷。


  壓縮試驗測定材料在靜壓力作用下應力一應變關(guān)系的方法。脆性材料在壓力作用下的應力一應變關(guān)系不遵守虎克定律,壓碎時(shí)單位面積上的力即為抗壓強度。管環(huán)壓縮時(shí),根據管環(huán)尺寸和管環(huán)壓壞時(shí)的載荷,算出管環(huán)的抗彎強度。


  硬度試驗在規定的試驗力下將壓頭壓入材料表面,用壓痕深度或壓痕表面積大小評定其硬度的試驗方法。根據壓頭形狀,硬度試驗分為布氏硬度試驗、洛氏硬度試驗、維氏硬度試驗、肖氏硬度試驗等。硬度試驗方法簡(jiǎn)單易行,在某些情況下甚至可以看作是無(wú)損檢驗,在試樣很小時(shí)還可以在一定程度上代表其他力學(xué)性能試驗,得到有價(jià)值的參考數據。


  應力松弛是在規定溫度下,保持試樣初始變形或位移恒定,測定試樣上應力隨時(shí)間而變化的關(guān)系。應力松弛試驗分有拉伸應力松弛試驗和彎曲應力松弛試驗。前者用于棒、線(xiàn)材產(chǎn)品的檢驗,后者用于管材產(chǎn)品的檢驗,如預應力混凝土用的熱處理鋼筋、鋼絲繩等。


  疲勞試驗是金屬試樣在一定的條件下承受某一類(lèi)循環(huán)應力的恒負荷幅,測定試樣的疲勞強度、疲勞極限或疲勞壽命的試驗方法。疲勞試驗在專(zhuān)門(mén)的疲勞試驗機上進(jìn)行。疲勞試驗根據試樣受力方式之不同,可分為彎曲疲勞試驗、軸向(拉或壓)疲勞試驗、扭轉疲勞試驗和復合疲勞試驗,其中最常用的是軸向疲勞試驗。疲勞試驗用于航空材料、軸承材料、海洋船舶材料、石油化工材料等的性能研究和檢驗。


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