東莞金屬材料力學性能測試_廣東廣分質檢檢測有限公司

人們要有效地使用材料，首先要了解材料的力學性能以及影響材料力學性能的各種因素。每種材料的失效形式均與其相關的力學性能有關，如圖3-1所示。結合材料的失效形式，人們可以通過設計實驗來了解材料各方面的力學性能。以下主要介紹幾種常見的金屬材料力學性能試驗，包括拉伸試驗、壓縮試驗、扭轉試驗、硬度試驗、衝擊韌度試驗、疲勞試驗等。

圖3-1 力學性能和失效形式的關係

3.1拉伸試驗

金屬力學性能試驗方法是檢測和評定冶金產品質量的重要手段之一，其中拉伸試驗則是應用廣泛的力學性能試驗方法。拉伸性能指標是金屬材料的研制、生產和驗收主要的測試項目之一，拉伸試驗過程中的各項強度和塑性性能指標是反映金屬材料力學性能的重要參數。影響拉伸試驗結果準確度的因素很多，主要包括試樣、試驗設備和儀器、拉伸性能測試技術和試驗結果處理幾大類：為獲得準確可靠的，試驗室間可比較的試驗數據，將這些因素加以限定，使其影響減至小。

3.1.1拉伸試樣

為了便於比較實驗結果，按國家標準 GB228-76中的有關規定,實驗材料要按上述標準做成比例試件,即

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式中: l0 --試件的初始計算長度(即試件的標距);

A0 --試件的初始截面面積;

d0 --試件在標距內的初始直徑。

實驗室裏使用的金屬拉伸試件通常制成標準圓形截面試件,如圖3-2所示

圖3-2拉伸試件

3.1.2拉伸試驗原理

金屬拉伸實驗是測定金屬材料力學性能的一個基本的實驗，是了解材料力學性能，方便的實驗。本試驗主要是測定低碳鋼在軸向靜載拉伸過程中的力學性能。在試驗過程中，利用實驗機的自動繪圖裝置可繪出低碳鋼的拉伸圖（如圖3-3所示）。由於試件在開始受力時，其兩端的夾緊部分在試驗機的夾頭內有的滑動，故繪出的拉伸圖初一段是曲線。

圖3-3 試件拉伸圖

對於低碳鋼，在確定屈服載荷PS時，注意觀察試件屈服時測力度盤上主動針的轉動情況，國際規定主動針停止轉動時的恒定載荷或第一次回轉的小載荷值為屈服載荷PS，故材料的屈服極限為微信截圖_20171126201656.png

試件拉伸達到大載荷之前，在標距範圍內的變形是均勻的。從大載荷開始，試件產生頸縮，截面迅速變細，載荷也隨之減小。因此，測測力度盤上主動針開始回轉，而從動針則停留在大載荷的刻度上，給我們指示出大載荷Pb，則材料的強度極限為: 微信截圖_20171126201716.png

試件斷列後，將試件的斷口對齊，測量出斷裂後的標距l1和斷口處的直徑d1 ，則材料的延伸率δ和截面收縮率Ψ分別為:

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式中，l0 , A0分別為試驗前的標距和橫截面面積：L1 ,A1分別為試驗後的標距和斷口處的橫截面面積。

如果斷口不在試件距中部的三分之一區段內，則應按國家標準規定採用斷口移中法來計算試件拉斷後的標距l1 。其具體方法是：試驗前先在試件的標距內，用刻線器刻劃等間距的標點或圓周11個，即將標距長度分為10等份。試驗後將拉斷的試件斷口對齊，如圖3-3所示，以斷口O為起點，在長段上取基本等於短段的格數得B點．當長段所餘格數為偶數時，如圖３-4（a）所示，則取所餘格數的一半得C點，於是l1＝AB+2BC若長段所餘格數為奇數時，如圖３-4（b）所示，可在長段上取所餘格數減１之半得C點，再取所餘格數加１之半得C1點，於是l1＝AB＋BC＋BC1

圖3-4 （a）;（b）

當斷口非常接近試件兩端部，而與其端部的距離等於或小於直徑的兩倍時，需重作試驗。