烧结金属材料物理力学性能测试技术2

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金属材料的力学性能与测试方法

金属材料的力学性能与测试方法导语：金属材料作为一种重要的结构材料，其力学性能对于工程设计和材料选择具有重要的影响。

本文将介绍金属材料的力学性能参数及其测试方法，以及测试过程中需要注意的问题。

一、金属材料的力学性能参数金属材料的力学性能参数主要包括强度、延展性、硬度、韧性、疲劳性和冷加工性等。

1. 强度强度是金属材料的抗拉、抗压、抗弯或剪切等力学性能的表征。

常见的强度参数有屈服强度、抗拉强度、抗压强度和抗弯强度等。

屈服强度指的是金属材料开始产生塑性变形时所经受的最大应力；抗拉强度指的是金属材料在拉伸断裂之前能承受的最大应力。

2. 延展性延展性是材料在拉伸过程中的塑性变形能力。

常见的延展性参数有延伸率和断面收缩率等。

延伸率是指金属样品在拉伸过程中断裂前的伸长程度；断面收缩率是指拉伸断裂后试样的横截面积缩小的比例。

3. 硬度硬度是金属材料抵抗表面压痕或穿刺的能力。

常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

4. 韧性韧性是金属材料在受到冲击或扭曲力作用下的能量吸收能力。

常见的韧性测试方法包括冲击试验和扭转试验。

5. 疲劳性疲劳性是金属材料在交变应力作用下的抗疲劳性能。

常见的疲劳测试方法有拉伸疲劳试验和弯曲疲劳试验等。

6. 冷加工性冷加工性是指金属材料在冷变形（如冷轧、冷拔等）过程中的变形能力。

冷加工性好的金属材料可以在变形过程中获得较高的强度和硬度。

二、金属材料的力学性能测试方法1. 拉伸试验拉伸试验是测量金属材料强度和延展性的常用方法。

该试验通过施加拉应力使金属样品产生塑性变形，测量应力和应变相关的参数以评估材料的机械性能。

2. 压缩试验压缩试验是测量金属材料抗压强度和压缩性能的方法。

该试验通过施加压应力使金属样本发生塑性变形，测量相应的应力和应变以评估材料的机械性能。

3. 弯曲试验弯曲试验是测量金属材料抗弯强度和韧性的常用方法。

该试验通过在金属样品上施加弯曲力，通过测量不同位置上的应变和应力来评估材料的机械性能。

金属材料的力学性能及其测试方法

金属材料的力学性能及其测试方法金属材料是广泛应用于各种机械、电子、汽车等领域中的材料。

其作为一种材料，具有许多优点，如高强度、高可塑性、热稳定性和化学稳定性等。

在应用中，金属材料的力学性能是十分重要的参数。

因此，本文主要介绍金属材料的力学性能及其测试方法，以期对相关领域的工作者有所帮助。

第一节：金属材料的力学性能金属材料的力学性能通常包括弹性模量、屈服强度、延伸率、断裂韧性和硬度等。

这里从简单到复杂介绍这些性能参数。

1. 弹性模量弹性模量是金属材料在弹性变形范围内受到应力作用时所表现的一种机械性质。

它的表达式为：E = σ / ε其中E为杨氏模量，单位为MPa；σ为所受应力，单位为MPa；ε为所受弹性应变，无量纲。

弹性模量是金属材料的一个重要指标，它可以衡量金属材料抵抗形变能力的大小。

对于不同的金属材料而言，其弹性模量不同。

2. 屈服强度屈服强度是金属材料在单向轴向拉伸状态下特定应变量时所表现出来的应力大小。

它是指材料能承受的最大应力，以使材料不发生塑性变形。

对于各种金属材料而言，其屈服强度不同。

3. 延伸率延伸率是一个指标，它可以衡量金属材料在受到拉伸应力时，其在一定程度内能够进行延伸的能力。

延伸率的计算公式如下：％EL = (L2 - L1) / L1 × 100%其中％EL表示材料的延伸率，L1和L2分别表示金属材料在断裂前和断裂后的长度，单位为毫米。

4. 断裂韧性断裂韧性是指金属材料在受到极限应力作用下未能抗下，而在断裂破裂时所表现出来的承受能力。

这个承受能力在物质的许多特性中是最为重要的指标之一。

金属材料的断裂韧性通常使用KIC值（裂纹扩展韧性指数）来表达。

5. 硬度硬度是材料抵抗硬物的能力。

一般来说，硬度越高的材料，则可以抵御更大的压力，并且更耐磨。

对于金属材料而言，其硬度主要有三种测试方法，分别是洛氏硬度试验、布氏硬度试验和维氏硬度试验。

第二节：金属材料的测试方法要测试金属材料的一些力学性能参数，需要运用不同的测试方法。

金属材料性能测试方法介绍

金属材料性能测试方法介绍一、金属材料性能测试方法概述金属材料性能测试方法是评估金属材料质量和性能的重要手段。

通过对金属材料进行性能测试，可以了解其力学性能、物理性能、化学性能等方面的表现，为金属材料的选材、加工和应用提供科学依据。

下面将介绍几种常用的金属材料性能测试方法。

二、金属材料力学性能测试1.拉伸试验：拉伸试验是评价金属材料抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能的重要方法。

通过在拉伸试验机上施加拉力，可以得到金属材料的应力-应变曲线，进而分析金属材料的力学性能。

2.硬度测试：硬度测试是评价金属材料抗压、抗划伤等性能的方法。

常用的硬度测试方法有洛氏硬度测试、巴氏硬度测试、维氏硬度测试等，通过硬度测试可以了解金属材料的硬度大小及其均匀性。

三、金属材料物理性能测试1.热膨胀系数测试：热膨胀系数测试是评价金属材料热膨胀性能的方法。

通过在一定温度范围内对金属材料进行热膨胀系数测试，可以了解金属材料在温度变化下的膨胀情况。

2.电导率测试：电导率测试是评价金属材料导电性能的方法。

通过在一定条件下对金属材料进行电导率测试，可以了解金属材料的导电性能及其应用范围。

四、金属材料化学性能测试1.腐蚀试验：腐蚀试验是评价金属材料耐腐蚀性能的方法。

通过将金属材料置于不同腐蚀介质中，观察其腐蚀程度和速率，可以了解金属材料的耐腐蚀性能。

2.化学成分分析：化学成分分析是评价金属材料成分含量的方法。

通过对金属材料进行化学成分分析，可以了解其主要元素含量及杂质含量，为金属材料的质量控制提供依据。

五、结语金属材料性能测试方法是评价金属材料质量和性能的重要手段，对于保证金属材料的质量和安全具有重要意义。

通过了解和掌握金属材料性能测试方法，可以更好地选择和应用金属材料，提高金属材料的利用效率和经济效益。

希望本文介绍的金属材料性能测试方法对您有所帮助。

烧结金属材料硬度规范

POSITEC烧结金属材料硬度规范由于烧结金属材料硬度的检测和其他金属件有所不同。

为了使图纸与工厂及生产厂商的实物检指能够保持一致，须统一标准与规范，经过统计多家供应商的烧结金属零件检指数据加以汇总分析，并参照一系列的国家标准，特编制烧结金属材料硬度的设计检测标准规范。

硬度硬度是烧结金属结构材料（零件）中最常使用的一个性能指标。

按烧结金属结构材料（零件）的材质不同，常用的硬度测试方法有布氏硬度HB；洛氏硬度HRA、HRB、HRC；维氏硬度HV及肖氏硬度HS。

它们的压头材料、压头大小、压头形状以及采用的压力各不相同。

根据试样上压头所留下的压痕尺寸大小，可算出其相应的硬度值。

烧结金属结构材料通常存在孔隙。

如果硬度计的压头正好压在它的孔隙处，就不能反映出其基体的真实硬度。

多孔性材料的硬度值的离散性比相应的锻轧材料大。

烧结金属零件的多孔性决定了其检测方法最好采用维氏硬度计，其值相对稳定而准确。

烧结金属件中，含油（滑动）轴承仍用布氏硬度来表示其表观硬度。

经分析生产厂商送检的各类烧结金属零件检指数据，并参照相关国家标准规定：GB/T9097.1-2002烧结金属材料（不包括硬质合金）表观硬度的测定第一部分：截面硬度基本均匀的材料GB/T4340.1-1999金属维氏硬度试验第1部分试验方法GB/T231.1-2002金属布氏硬度试验第1部分试验方法对于烧结金属零件（含油轴承除外），在图纸上技术要求中硬度统一使用维氏硬度来标志，同样测试也使用维氏硬度标准。

具体的测试统一按GB/T4340.1-1999中3.3推荐的维氏硬度试验力表3-2，小负荷维氏硬度试验的HV0来标注和检测。

密度烧结金属材料制取零件时，材料具有孔隙，零件的密度是可变的。

其不仅影响零件的力学性能和精度,同时影响压坯的成品率和生产效率,所以压坯密度设计是烧结金属的零件设计和制造的主要依据之一。

在烧结金属零件生产中,一般说来,材料的密度愈高,材料的物理—力学性能愈高。

金属材料力学性能检测

L0——标距长度 S0——试样原始截面积
K为常数，通常取5.65或11.3，k=5.65时也称为短试样，此时的原始标距应不少于15mm；k=11.3试样称为长试样对于圆形试样，标距长度为工作直径d的5倍时为短试样，为10倍时为长试样。但在特殊情况有关标准有规定时，也用4d或8d的试样
2 拉伸试样分类
物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力
抗拉强度 — 是脆性材料选材的依据。屈服强度与抗拉强度的比值σS / σb称为屈强比。屈强比小，工程构件的可靠性高，说明即使外载荷或某些意外因素使金属变形，也不至于立即断裂。但若屈强比过小，则材料强度的有效利用率太低。
3.刚度
材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力称为刚度。
塑性：指金属发生塑性变形而不被破坏的能力。
载荷
作用在机件上的外力——载荷
静载荷动载荷
静载荷：逐渐而缓慢地作用在工作上的力如机床床身的压力、钢索的拉力
动载荷：包括冲击及交变载荷如空气锤杆所受的冲击力、齿轮、弹簧
静拉伸试验（所加载荷为静载荷）
是一种较简单的力学性能试验，能够清楚地反映出材料受力后所发生的弹性、弹塑性与断裂三个变形阶段的基本特性。经拉伸试验对所测试的力学性能指标的测量稳定可靠，而且理论计算方便，因此各国及国际组织都制定了完善的拉伸试验方法标准，将拉伸试验方法列为力学性能试验中最基本、最重要的试验项目。
布
氏
表示方法：硬度值+HBS(HBW)+D+F+t
硬度
120HBS10/1000/30
压痕
表示直径为10mm的钢球在1000kgf
载荷作用下保持30s测得的布氏硬度
值为120。

烧结金属多孔材料拉伸性能的测定

YSICS 77.160 H 16烧结金属多孔材料拉伸性能的测定Sintered metal porous materials — Determination of tensile strength（讨论稿）201×-××-××发布 201×-××-××实施前言本标准是按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草的。

本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC 243）归口。

本标准负责起草单位：西北有色金属研究院、西安宝德粉末冶金有限责任公司、钢铁研究总院。

本标准主要起草人：烧结金属多孔材料拉伸性能的测定1 范围本标准规定了烧结金属多孔材料拉伸性能的检测方法。

本标准适用于粉末冶金方法生产的金属多孔材料，包括烧结金属纤维多孔材料、烧结金属粉末多孔材料及金属泡沫材料，不适宜致密金属材料。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T 7963 烧结金属材料（不包括硬质合金）拉伸试样GB/T 16825.1 静力单曲试验机的检验第1部分拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1全场应变 whole strainε将试样的表面喷涂上黑白两种漆，形成随机的斑点图案，这些图案在试样变形时会一起变形。

采用两个CCD相机对负载状态下的试样进行测量，记录变形。

在加载的各个阶段，采用摄影测量技术精确地计算出试样表面上喷涂斑点的三维坐标值，根据测量得到的三维坐标值，可以精确地计算出试样表面的三维位移和应变。

计算结果可以用图形的形式显示，也可以输出数据供进一步的处理。

3.2延伸率 percentage extension试验期间任一给定时刻引伸计标距的增量百分率。

金属材料的力学性能及其测试方法

目录摘要11引言22金属材料的力学性能简介22.1 强度32.2 塑性32.3 硬度32.4 冲击韧性42.5 疲劳强度43金属材料力学性能测试方法43.1拉伸试验53.2压缩试验83.3扭转试验113.4硬度试验153.5冲击韧度试验223.6疲劳试验274常用的仪器设备简介294.1万能试验机294.2扭转试验机344.3摆锤式冲击试验机405金属材料力学性能测试方法的发展趋势42 参考文献42金属材料的力学性能及其测试方法摘要：金属的力学性能反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的某些能力，它与材料的失效形式息息相关。

本文主要解释了金属材料各项力学性能的概念，介绍了几个常见的测试金属材料力学性能的试验以及相关的仪器设备，最后阐述了金属材料力学性能测试方法的发展趋势。

关键词：金属材料，力学性能，测试方法，仪器设备，发展趋势Test Methods for The Mechanical Properties of Metal Material Abstract：The mechanical properties of metal material which reflect some abilities of deformation and fracture resistance under various external forces are closely linked with failure forms. This paper mainly introduces some concepts of mechanical properties of metal material, mon experiments testing mechanical properties of metal material and apparatuses used. The trend of development of test methods for mechanical properties of metal material is also discussed.Keywords：metal material，mechanical properties，test methods，apparatuses，development trend1引言材料作为有用的物质，就在于它本身所具有的某种性能，所有零部件在运行过程中以及产品在使用过程中，都在某种程度上承受着力或能量、温度以及接触介质等的作用，选用材料的主要依据是它的使用性能、工艺性能和经济性，其中使用性能是首先需要满足的，特别是针对性的材料力学性能往往是材料设计和使用所追求的主要目标。

金属材料热处理工艺与性能测试

金属材料热处理工艺与性能测试热处理工艺对金属材料的性能具有显著的影响，而性能测试则是评估热处理工艺是否达到预期效果的重要手段。

本文将探讨金属材料热处理工艺和性能测试的相关内容。

一、热处理工艺热处理是通过控制金属材料的加热、保温和冷却过程，改变其组织结构和性能的工艺过程。

热处理可以提高金属材料的硬度、强度、韧性和耐腐蚀性等性能，进而满足不同应用的需求。

1. 固溶处理固溶处理是指将固溶体中的溶质原子溶解到基体中，通过高温加热使固溶体达到均匀一致的状态。

常见的固溶处理方法包括淬火和回火，用于提高金属材料的硬度和强度。

2. 热变形处理热变形处理是指通过加热和塑性变形改变金属材料的组织结构和性能。

常见的热变形处理方法包括热轧、热挤压和热拉伸等，用于提高金属材料的塑性和延展性。

3. 热处理工艺参数热处理工艺的参数包括加热温度、保温时间和冷却速率等。

这些参数的选择对最终金属材料的性能具有重要影响。

合理的热处理工艺参数可以得到期望的组织结构和性能，而不当的参数选择则可能导致材料性能的下降。

二、性能测试性能测试是对金属材料经过热处理后的性能进行评估和检测的过程。

通过性能测试，可以判断热处理工艺是否达到预期效果，以及金属材料是否符合应用要求。

1.力学性能测试力学性能测试是评价金属材料力学性能的重要手段。

常见的力学性能测试有拉伸试验、冲击试验和硬度测试等。

拉伸试验可以评估金属的抗拉强度、屈服强度和延伸率等性能指标；冲击试验可以评估金属的韧性和抗冲击性能；硬度测试可以评估金属的硬度和强度等指标。

2.物理性能测试物理性能测试主要包括热膨胀性、热导率和电导率等。

热膨胀性测试可以评估金属材料在温度变化时的线膨胀系数；热导率测试可以评估金属材料的导热性能；电导率测试可以评估金属材料的导电性能。

3.微观结构分析微观结构分析是通过金相显微镜等工具对金属材料的组织结构进行观察和分析。

通过观察金属材料的晶粒大小、晶界和相含量等参数，可以评估热处理工艺对金属材料微观结构的影响。

金属材料力学性能测试——拉伸、压索和扭转实验

0/A P =s s σ金属材料力学性能测试——拉伸实验拉伸实验是测定材料力学性质基本的重要实验之一。

根据国家标准金属拉力实验法的规定，拉伸试件必须做成标准试件。

圆截面试件如图1-1所示：长试件L=10d 0，短试件L=5d 0。

拉伸时材料的强度指标和塑性指标测定： 1、强度指标的测定：材料拉伸时的力学性能指标（如s σ，b σ，δ，ψ ），由拉伸破坏实验来确定。

图1-2是低碳钢拉伸实验时的拉伸图。

OA 段为弹性变形阶段，过了A 点,材料进入屈服阶段，材料进入上屈服点,A 点对应上屈服点的载荷Psu ，B 点对应屈服点的载荷Psl 。

由于上屈服点的值不稳定(对同一批材料而言) ，下屈服点较稳定，因此在没有特别说明的情况下，规定下屈服点的载荷为屈服载荷Ps ，则屈服极限为: MPa 。

其中:A0为试件的初始横截面面积,拉伸图上D 点对应的最大荷载值为Pb,此后试件发生劲缩现象,迅速破坏。

材料的抗拉强度极限为:0/A P =b b σMPa 。

铸铁的拉伸实验图如图1-3所示。

试件变形很小，到达一定的载荷突然断裂，拉断时的最大载荷，即为强度的载荷Pb 铸铁拉伸强度极限为：0/A P =b b σMPa 。

2、塑性指标测定：将拉断后的低碳钢试件拼接后，测量断后标距L1；劲缩处的平均值径d1，由下列公式计算延伸率δ和断面收缩率ψ；%100/)(%100/)(010001⨯A A -=ψ⨯-=A L L L δ其中：A1为试件断开处的横截面积，L 1为试件断后的标距。

拉伸时材料机械性质的测定室温_____℃ 日期____年___月___日实验目的：1.测定低碳钢的屈服极限s σ，极限强度b σ，延伸率δ，面积收缩率ψ，铸铁的极限强度b σ。

2.观察拉伸过程中的实验现象。

实验设备：电子万能试验机。

游标卡尺。

实验主要步骤：1.分别测量两种材料的上、中、下横截面直径并填入表格。

2.安装试件，然后开始实验。

3.记录拉伸载荷，测量断后标距及收缩直径，代入公式计算。

金属力学性能测试标准

金属力学性能测试标准金属材料作为工程领域中使用最广泛的材料之一，其力学性能的测试标准对于材料的质量控制和工程设计具有重要意义。

本文将从金属力学性能测试的目的、方法以及标准等方面进行详细介绍，以期为相关领域的研究人员和工程师提供参考。

一、目的。

金属力学性能测试的主要目的在于评估材料的力学性能，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度等指标。

通过测试，可以了解材料在受力情况下的表现，为工程设计和材料选择提供依据。

同时，测试结果也可以用于质量控制和产品认证，确保产品符合相关标准和要求。

二、方法。

1. 抗拉强度测试。

抗拉强度是评价材料抗拉性能的重要指标。

测试时，将试样加在拉伸试验机上，施加逐渐增加的拉力，直到试样发生断裂。

根据试验过程中的拉力和变形量，可以计算出材料的抗拉强度。

2. 屈服强度测试。

屈服强度是材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界点。

测试方法与抗拉强度测试类似，但需要额外考虑材料的流变行为，通过对应力-应变曲线的分析，确定材料的屈服强度。

3. 延伸率测试。

延伸率是评价材料延展性能的指标，通常通过拉伸试验来进行测试。

在试验中，可以观察试样的变形情况，计算出材料的延伸率，从而评估其延展性能。

4. 硬度测试。

硬度是材料抵抗外力的能力，通常用来评价材料的耐磨性和耐压性。

常见的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等，通过在材料表面施加一定载荷，测量材料的硬度值。

三、标准。

金属力学性能测试的标准主要包括国际标准和行业标准两类。

国际标准由国际标准化组织（ISO）制定，通常适用于全球范围内的材料测试。

而行业标准则是由各个行业协会或组织制定，针对特定材料或产品的测试要求。

在进行金属力学性能测试时，应当严格遵守相关的测试标准，以确保测试结果的准确性和可比性。

同时，随着科学技术的发展，测试标准也会不断更新和完善，因此在进行测试时，应当关注最新的标准要求，以保证测试结果的有效性。

总结。

金属力学性能测试是评价材料质量和性能的重要手段，通过测试可以全面了解材料的力学性能，为工程设计和产品制造提供依据。

金属冶炼中的材料力学性能测试

如金、银等，主要用于珠宝首饰、电子等领域。
02
01
功能金属材料
如钛合金、镁合金等，具有特殊的物理和化学性能，用于航空航天、医疗等领域。
04
03
02 材料力学性能测试的重要性
材料力学性能的定义与分类
定义
材料力学性能是指材料在不同环境条件下所表现出的力学性质，包括弹性、塑性、韧性、强度等。
分类
根据测试条件和目的的不同，材料力学性能可分为室温力学性能、高温力学性能、疲劳性能等。
材料力学性能测试的目的与意义
目的
材料力学性能测试的目的是获取材料的各种力学性能参数，如弹性模量、泊松比、屈服强度等，为材料的结构设计和安全评估提供依据。
意义
通过材料力学性能测试，可以深入了解材料的内在性质和变化规律，为材料的优化设计、改进制造工艺和提高产品质量提供科学依据。
试样制备
根据标准要求，制备具有代表性的金属试样，并进行必要的处理。
安装试样
将试样安装在试验机的夹具中，确保其稳定可靠。
设定试验条件
根据金属材料的特性和测试要求，设定合适的试验温度、加载速率等条件。
开始试验
启动试验机，对试样施加所需的载荷，并记录试验过程中的数据。
结束试验
当达到规定的试验载荷或试样断裂时，停止试验并卸载。
案例四：镍合金材料的力学性能测试
总结词
镍合金材料具有优良的耐腐蚀性和高温性能，其力学性能测试主要包括硬度、拉伸、冲击和疲劳等试验。
详细描述
镍合金在化工、石油和航空等领域应用广泛，其力学性能测试对于评估材料的适用性和安全性至关重要。硬度试验可以检测镍合金的表面硬度和耐磨性；拉伸试验可以测定其抗拉强度、屈服点和延伸率等参数；冲击试验可以评估镍合金的韧性；疲劳试验则能够检测镍合金在交变应力作用下的耐久性和可靠性。要点一总结词来自要点二详细描述

金属材料力学性能测试.pptx

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Q235-10mmx10mmx55mmV型缺口试样
五、低温冲击
冷脆转变温度Tk：由于温度降低造成金属由韧性状态转变为脆性状态的温度。测定Tk的方法：（1）能量法：冲击吸收功降低到某一个具体数值时的温度定为Tk。（2）端口形貌法：端口形貌中纤维区所占面积下降到50%时所对应的温度。
当l0=10d0 时，伸长率用10 表示；当l0=5d0 时，伸长率用5 表示。
显然5> 10 ③ < 5%时，无颈缩，为脆性材料表征
>5% 时，有颈缩，为塑性材料表征
弯曲
技术指标：最大压力:100KN 速率：0-120mm/min
特点：（1）试样形状简单、操作方便。常用于测定铸铁、铸造合金、工具钢和硬质合金等脆性和低塑形材料的强度和显示塑性的差别。（2）弯曲试样表面应力最大，可较灵敏地反映材料表面缺陷。
一、金属材料力学性能简介
力学性能
材料
使用性能
物理性能化学性能
的
性
铸造性能
能
工艺性能
锻压性能焊接性能
热处理性能
力学性能
静载时动载时
——材料抵抗各种外加载荷的能力。弹性：弹性形变刚度：产生弹性变形的难易程度强度：抵抗永久变形和断裂的能力塑性：塑性变形硬度：抵抗硬物压入的能力
韧性：塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力
高温电子万能材料试验机
高温拉伸试样-加引伸计
高温拉伸试样-加引伸计பைடு நூலகம்
拉断前
拉断后
四、常温冲击
• 冲击韧性：是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
指标为冲击韧性值ak(通过冲击实验测得)。

金属材料力学性能测定及其应用

金属材料力学性能测定及其应用一、引言金属材料在工业生产中具有广泛的应用，对金属材料的力学性能的测定是对其使用性能评价和加工质量控制的重要手段。

本文将着重介绍金属材料的力学性能测定方法及其应用。

二、金属材料的力学性能测定方法1. 拉伸试验拉伸试验是一种常见的金属材料力学性能测试方法，该方法适用于金属拉伸力学性能的测定。

在拉伸试验时，通过机械设备施加一定的拉伸载荷，测量被试样发生塑性变形的力和变形量，从而计算出试样的强度和韧性等力学性能指标。

2. 碳氢分析法碳氢分析法可以用于测量铁、钢等金属中碳含量的方法。

该方法首先通过化学反应将样品中的碳转化为一定量的二氧化碳，然后使用专门的仪器，量化检测样品中的二氧化碳含量，从而计算出样品中的碳含量。

3. 硬度试验硬度试验是一种简单易行的类比试验方法，适用于测定金属材料抗压、抗拉等力学性能。

硬度试验可分为维氏硬度试验、布氏硬度试验、洛氏硬度试验和肖氏硬度试验等几种类型，不同类型的硬度试验方法有不同的适用范围和测定参数，可以根据不同情况进行选择。

三、金属材料的力学性能应用1. 工程应用金属材料作为制造工程的常见材料，其力学性能测定对工程生产具有重要意义。

工程师可以通过测定金属材料的力学性能，选择合适的材料加工工艺，提高生产效率，降低制造成本，保障工程质量等。

2. 质量控制金属材料力学性能的差异往往与其质量有直接关系。

在工业生产过程中，金属材料的力学性能测定可以作为对其质量控制的重要手段。

通过测定金属材料力学性能，可以检测金属材料的质量是否合格，并准确识别渗透性、组织结构等方面的缺陷。

3. 产品应用金属材料的力学性能测定对其在产品应用中发挥全面性能至关重要。

例如，在汽车制造过程中，通过测定轮毂的材质、硬度等力学性能指标，可以保证汽车在高速行驶时的安全性能。

四、结论通过以上讨论，本文介绍了金属材料的力学性能测定方法及其应用。

在工业生产和应用方面，对金属材料的力学性能指标的了解和掌握极其重要，涉及到制造工艺选择、产品性能分析等诸多方面，对推进各个行业的技术升级和质量控制有着至关重要的作用。

No.7 烧结金属材料物理力学性能测试技术

烧结金属材料物理性能测试技术
本节主要内容
密度的测定开孔孔隙度的测定源自含油率的测定硬度的测定表面硬化层深度的测定冲击韧性的测定电阻率的测定弹性模量的测定
2
一、密度的测定（板书）
先温习密度公式和阿基米德公式
1、直接测量其质量和长宽高。 2、不规则小样品，量筒等测水的体积变化求其
13
由于测量压痕直径d要比测定压痕深度容易顾客将（2）
式中h改换成d来表示（3 ） 1 h (D D2 d 2 ) 2 将式（2）和（3）代入（1）即得：

P 2P HB Dh D( D D2 d 2 )
14
式中只有d是变数，故只需测出压痕直径d，根据已知D
体积。（连续测量介质损失、量体积的精度）
3
一、密度的测定（板书）
3、液体介质测量法——天平法
– 精确测量
试样要求见P234——表面、0.5立方厘米
– 测干重m1 – 测湿重m2 – 阿基米德定律可求出试样体积
• ρ水gV排= ρ水gV样=（m1-m2）g • V= （m1-m2）/ ρ
– ρ样=m1/ （m1-m2）* ρ水
15
两个不同直径的压头D1和D2，在不同的载荷P1和P2的作用下压入金属表面的情况。要想两者的硬度值一样，必须保证两者压痕的几何形状相似，也就是保证压入角 Ф相等。 d D sin 将 2 代入
P HB 2 D (1 1 sin 2 ) 2 2
3. 4. 5.
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注意事项
– 样品平行度 – 表面粗造度 – 厚度 – 校准 – 范围值报出
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（三）维氏硬度试验

烧结金属多孔材料性能检测

第二章烧结金属多孔材料性能检测烧结金属多孔材料广泛应用于过滤与分离、气体分布、消声、阻燃等领域。

使用目的不同，性能表征方法不尽相同。

即使同一种多孔材料的同一个性能，也会因为检测方法的不同产生较大的结果偏差，对使用者及设计者带来许多不便和误解。

因此，了解多孔材料性能的检测方法及性能表征方法，结合使用情况，选择适合的检测方法来评价多孔材料的性能，对多孔材料的设计、应用都会带来很大的好处。

烧结金属多孔材料的性能一般分为结构特性和应用特性。

结构特性是材料本身所固有的物理性能，主要包括孔隙度、密度、比表面积、孔径、孔径分布、流体渗透性能、强度等。

应用特性包括过滤性能、热传导性能、吸声性能等。

2.1密度、孔隙度、开孔率的测定2.1.1直接测量计算法用量具（卡尺、千分尺等）直接测量多孔材料的外形尺寸，根据形状计算出多孔材料的体积。

称量经过干燥处理后多孔材料的质量，按下式计算得到多孔材料的密度（表观密度）值。

式中ρ—多孔材料的表观密度，g/cm3；m—多孔材料的质量，g；V—多孔材料的表观体积，cm3。

依据多孔材料的表观密度，结合多孔材料基体材料的理论密度，按1.4式计算即可得到孔隙度。

此方法简便、快捷，不破坏被测试的样品。

直接测量计算法只适用于外形规整多孔材料的密度、孔隙度的测量。

2.1.2流体静力学法流体静力学法是以阿基米得原理为基础度，通过在液体（水或乙醇）中称重的办法测出试样的表观体积，从而经过计算出试样的密度，基本的计算公式为2.1式。

为了得到试样表观体积，在空气中测试完试样的质量后，需要将试样的孔隙用浸渍介质（机油等）浸润，然后在液体中称重。

浸润用油应根据多孔材料孔隙的大小选择，孔隙大油液粘度高，孔隙小油液粘度低。

孔隙浸润方法分为油浸润和表面覆盖两种。

油浸润又分为完全浸润和部分浸润两种方法，完全浸润法是测试试样开孔率所必须使用的方法。

完全浸润法是将试样放入盛油的容器内（试样浸没在油中），然后置于真空装置中进行真空处理，抽空直到油的表面不再出现气泡为止。

金属材料力学性能测试方法

金属材料力学性能测试方法人们要有效地使用材料，首先必须要了解材料的力学性能以及影响材料力学性能的各种因素。

每种材料的失效形式均与其相关的力学性能有关，如图3-1所示。

结合材料的失效形式，人们可以通过设计实验来了解材料各方面的力学性能。

以下主要介绍几种常见的金属材料力学性能试验，包括拉伸试验、压缩试验、扭转试验、硬度试验、冲击韧度试验、疲劳试验等。

图3-1 力学性能和失效形式的关系3.1拉伸试验金属力学性能试验方法是检测和评定冶金产品质量的重要手段之一，其中拉伸试验则是应用最广泛的力学性能试验方法。

拉伸性能指标是金属材料的研制、生产和验收最主要的测试项目之一，拉伸试验过程中的各项强度和塑性性能指标是反映金属材料力学性能的重要参数。

影响拉伸试验结果准确度的因素很多，主要包括试样、试验设备和仪器、拉伸性能测试技术和试验结果处理几大类：为获得准确可靠的，试验室间可比较的试验数据，必须将这些因素加以限定，使其影响减至最小。

3.1.1拉伸试样为了便于比较实验结果，按国家标准GB228-76中的有关规定,实验材料要按上述标准做成比例试件,即式中: l0 --试件的初始计算长度(即试件的标距);A0 --试件的初始截面面积;d0 --试件在标距内的初始直径。

实验室里使用的金属拉伸试件通常制成标准圆形截面试件,如图3-2所示图3-2拉伸试件3.1.2拉伸试验原理金属拉伸实验是测定金属材料力学性能的一个最基本的实验，是了解材料力学性能最全面，最方便的实验。

本试验主要是测定低碳钢在轴向静载拉伸过程中的力学性能。

在试验过程中，利用实验机的自动绘图装置可绘出低碳钢的拉伸图（如图3-3所示）。

由于试件在开始受力时，其两端的夹紧部分在试验机的夹头内有一定的滑动，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。

图3-3 试件拉伸图对于低碳钢，在确定屈服载荷PS时，必须注意观察试件屈服时测力度盘上主动针的转动情况，国际规定主动针停止转动时的恒定载荷或第一次回转的最小载荷值为屈服载荷PS，故材料的屈服极限为试件拉伸达到最大载荷之前，在标距范围内的变形是均匀的。

材料力学性能测试技术总结

材料力学性能测试技术总结引言：材料力学性能测试是一个非常重要的工作，它能够为材料的设计、选择、加工以及使用提供重要的数据和指导。

本文将对材料力学性能测试技术进行总结，包括常见的测试方法、仪器设备以及测试过程中的注意事项。

一、拉伸测试法拉伸测试法是测量材料抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能的重要方法。

测试时，将样品置于拉伸试验机上，施加沿着材料轴向的拉力，然后记录拉力与抗拉应变的变化。

此法操作简单，被广泛应用于金属、塑料等材料的性能测试中。

二、硬度测试法硬度测试法通过在材料表面上施加一定荷载，测量其在单位面积上所承受的压痕或者缺口，来评估材料的硬度。

常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。

硬度测试法适用于金属及其合金、石材、塑料、橡胶等材料的硬度测试。

三、冲击韧性测试法冲击韧性测试法是评估材料在高速冲击加载下抵抗破坏的能力的一种测试方法。

常用的冲击试验包括冲击强度试验、冲击韧性试验等。

该方法适用于评估金属、塑料、橡胶等材料的抗冲击能力，广泛用于航空航天、汽车、建筑材料等领域。

四、疲劳寿命测试法疲劳寿命测试法是测定材料在经历周期性加载后的疲劳性能指标的方法。

通过施加周期性荷载，引发材料发生裂纹、断裂等疲劳损伤，从而评估材料的使用寿命和耐久性。

疲劳寿命测试适用于金属、塑料、复合材料等材料的疲劳损伤评估。

五、断裂韧性测试法断裂韧性测试法用于评估材料在受到外力作用下发生断裂的能力。

常见的断裂韧性测试方法有KIC试验、塑性区试验等。

该方法适用于金属、陶瓷、复合材料等脆性材料的断裂评估。

六、注意事项1. 样品制备：样品的准备需要保证表面光洁度和标准尺寸。

2. 试验过程中的环境条件：试验过程中保持环境温度、湿度的稳定。

3. 数据处理和结果分析：测试完成后，要对测试数据进行准确的处理，使用适当的统计方法分析结果。

4. 仪器设备校准：在进行测试前，需确保仪器仪表的校准准确性。

结论：本文对常见的材料力学性能测试技术进行了总结，包括拉伸、硬度、冲击韧性、疲劳寿命和断裂韧性测试等方法。