金属材料力学性能测试
金属行业金属材料的力学性能测试方法
金属行业金属材料的力学性能测试方法金属材料的力学性能测试是金属行业中非常重要的一项工作，它可以用来评估金属材料的力学性能，帮助我们了解这些材料在实际应用中的表现和可靠性。
本文将介绍几种常用的金属材料力学性能测试方法，并对其原理和应用进行详细说明。
一、拉伸试验拉伸试验是测量金属材料在拉伸过程中的力学性能的一种常用方法。
它通过施加拉伸载荷并记录应力和应变的变化来评估材料的强度、延展性和韧性等指标。
在拉伸试验中，常用的测试参数包括屈服强度、断裂强度、断裂延伸率等。
二、硬度测试硬度测试是评估金属材料硬度的方法之一，它可以用来衡量金属材料抵抗形变和破坏的能力。
常见的硬度测试方法有洛氏硬度测试、巴氏硬度测试和维氏硬度测试等。
这些测试方法都通过施加一定压力并测量材料表面的印痕或弹痕来评估材料的硬度。
三、冲击试验冲击试验是评估金属材料在受冲击载荷下的抗冲击性能的方法之一。
常用的冲击试验方法包括冲击弯曲试验和冲击拉伸试验等。
这些试验通过施加冲击力并记录材料的断裂形态和断裂能量来评估材料的韧性和抗冲击能力。
四、压缩试验压缩试验是测量金属材料在受压载荷下的力学性能的方法之一。
它可以用来评估金属材料的强度、稳定性和抗压能力等指标。
在压缩试验中，常用的测试参数包括屈服强度、最大压缩应力和压缩模量等。
五、扭转试验扭转试验是测量金属材料在扭转载荷下的力学性能的一种常用方法。
它可以用来评估金属材料的刚度、强度和韧性等指标。
在扭转试验中，通过施加扭矩并记录应力和应变的变化来评估材料的扭转性能。
总结：金属行业中，对金属材料的力学性能进行测试是非常重要的工作。
本文介绍了几种常用的金属材料力学性能测试方法，包括拉伸试验、硬度测试、冲击试验、压缩试验和扭转试验等。
通过这些测试方法，我们可以全面了解金属材料的力学性能，为金属行业的生产和应用提供科学的依据。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的测试方法，以确保金属材料的安全可靠性。
压痕法测试金属材料力学性能理论
压痕法测试金属材料力学性能理论压痕法是一种常用的金属材料力学性能测试方法，通过在材料表面施加一定压力并测量压痕参数，可以得到材料的硬度、强度和韧性等力学性能数据。
以下是对压痕法测试金属材料力学性能的理论的详细介绍。
首先，压痕法中最主要的参数为压痕硬度，它是指在一定载荷下，压痕的几何形状和尺寸以及压痕在材料表面形成的垂线长度之间的关系。
常见的压痕硬度有布氏硬度、维氏硬度和洛氏硬度等。
对于待测试的金属材料，通过在其表面施加规定载荷的压头一段时间，并在压头移开后测量压痕的直径或对角线长度，就可以计算出其压痕硬度，进而了解材料的硬度水平。
压痕硬度与材料的抗弹性有密切关系。
硬度值越高，表示材料的抗变形和抗磨损能力越强。
通过测量不同条件下的压痕硬度，可以对材料的力学性能进行比较和评价。
除了硬度，压痕法还可以通过测量压痕的长度和宽度，得到压痕的面积和体积，从而计算出材料的强度。
压痕的长度和宽度与材料的塑性变形有关，材料的抗压强度越高，压痕的长度越短，宽度越小。
通过测量和计算，可以获得材料的抗压强度和屈服强度等力学性能指标。
此外，压痕法还可以评估材料的韧性。
韧性是指材料在受到外力作用下发生塑性变形、产生裂纹和断裂之前的能力。
一般来说，韧性和硬度是相互对立的。
硬度高的材料往往韧性较差，而硬度低的材料具有较好的韧性。
通过测量压痕的裂纹长度和计算压痕的韧性指标，可以对材料的韧性进行评估。
需要注意的是，在进行压痕法测试时，应该选择合适的测试载荷和压头，以避免过大的负荷导致材料的破坏。
同时，也需要考虑材料的表面质量、几何形状和厚度等因素对于测试结果的影响，并在测试过程中进行修正和校正。
总结起来，压痕法是一种常用的金属材料力学性能测试方法，通过测量压痕硬度、长度和宽度等参数，可以得到材料的硬度、强度和韧性等力学性能数据。
通过压痕法的测试，可以为金属材料的选材、质量控制和工程设计等提供重要的参考依据。
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。
金属材料静态力学性能测试
金属材料静态力学性能测试一、实验目的和内容1、测定金属材料的拉伸、压缩和扭转时力学性能参数，如屈服极限，强度极限等；2、观察实验现象，并比较金属材料在拉伸、压缩和扭转时的变形及破坏形式。
3、比较金属材料在拉伸、压缩和扭转时的力学性能特点。
二、实验名称拉伸试验，压缩试验，扭转实验。
三、实验设备电子式万能材料试验机（WDW3100型） 电子扭转试验机 游标卡尺四、试件1、拉伸试验所采用的试件试件采用两种材料：低碳钢和铸铁。
低碳钢属 于塑性材料；铸铁属于脆性材料。
试件的外形如图 1所示。
本实验采用的试件是GB228-87规定的“标 准试件”中的一种。
试件的标距等截面测试部分长度mm l 1000=，直径mm d 100=。
2、压缩试验所采用的试件试件的形状如图2所示，本实验采用的试件是国际规定的“标准试件”中的一种。
图2 压缩试件3、扭转试验所采用的试件采用标准试件，类似拉伸试件。
五、实验原理拉伸实验原理：d 0压缩实验原理：扭转实验原理：六、实验方法及步骤（一）拉伸试验测定一种材料的力学性能，一般应用一组试件（3～6根）来进行，而且应该尽可能每一根试件都测出所要求的性能。
我们主要是学习试验方法，所以我们测定低碳钢σs、σb、δ、ψ的拉伸试验只用一根试件来进行。
其试验步骤如下：1、测量试件尺寸，主要是测量试件的直径和标距。
在标距部分取上、中、下三个截面，对每一个截面用游标卡尺（精度0.02mm）测量互相垂直方向的直径各一次，取其平均值最小截面处的平均直径作为试件的直径。
2、顺时针旋转钥匙打开试验机。
3、用远控盒调整上下夹头的位置，将试件装在实验机的夹具上。
4、打开实验软件，先点联机按钮，然后设置参数。
点击参数录入按钮,输入试验编号及试样参数等。
点击参数设置按钮，输入试验开始点、横梁速度及方向等。
5、选择试验编号和实验曲线，将负荷与位移清零。
6、点击“试验开始”按钮，开始式样，同时仔细观察试样在试验过程中的各种现象。
金属材料力学性能检测
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。
金属材料力学性能测试规范
金属材料力学性能测试规范一、金属材料力学性能测试的重要性金属材料的力学性能是指材料在受到外力作用时所表现出的特性，包括强度、硬度、韧性、塑性等。
这些性能直接影响着材料在实际应用中的可靠性和安全性。
例如，在建筑领域，钢材的强度决定了建筑物的承载能力；在机械制造中，零部件的硬度和韧性关系到其使用寿命和运行稳定性。
因此，通过科学、规范的测试方法获取准确的力学性能数据，对于材料的选择、设计和质量控制具有重要意义。
二、常见的金属材料力学性能测试项目1、拉伸试验拉伸试验是评估金属材料强度和塑性的最基本方法。
通过对标准试样施加逐渐增加的轴向拉力，测量试样在拉伸过程中的变形和断裂特性。
主要测试指标包括屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等。
2、硬度试验硬度是衡量金属材料抵抗局部变形能力的指标。
常见的硬度测试方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。
硬度测试可以快速、简便地评估材料的硬度分布和加工硬化程度。
3、冲击试验冲击试验用于测定金属材料在冲击载荷下的韧性。
通过使标准试样承受一定能量的冲击，观察试样断裂的情况，计算冲击吸收功，以评估材料的抗冲击性能。
4、疲劳试验疲劳试验模拟材料在交变载荷作用下的失效行为。
通过对试样进行多次循环加载，记录试样发生疲劳破坏的循环次数，从而评估材料的疲劳强度和寿命。
三、测试设备和仪器1、万能材料试验机万能材料试验机是进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试的主要设备。
它能够精确控制加载速率和测量试样的变形。
2、硬度计根据不同的硬度测试方法，选择相应的硬度计，如布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计等。
3、冲击试验机冲击试验机用于进行冲击试验，常见的有摆锤式冲击试验机和落锤式冲击试验机。
4、疲劳试验机疲劳试验机专门用于进行疲劳性能测试，包括旋转弯曲疲劳试验机、轴向疲劳试验机等。
四、试样制备试样的制备是保证测试结果准确性的关键环节。
试样的尺寸、形状和加工精度应符合相关标准的要求。
1、拉伸试样通常采用圆形或矩形截面的试样，其标距长度、直径或宽度等尺寸应根据材料的种类和测试标准进行确定。
(完整版)金属材料的力学性能测试题
一、填空题（60分）1.金属材料的性能的性能包括和。
2.力学性能包括、、、、。
3.圆柱形拉伸试样分为和两种。
4.低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过、、、四个阶段。
5.金属材料的强度指标主要有和。
6.金属材料的塑性指标主要有和。
7.硬度测定方法有、、。
8.夏比摆锤冲击试样有和两种。
9.载荷的形式一般有载荷、载荷和载荷三种。
10.钢铁材料的循环基数为，非铁金属循环基数为。
11.提高金属疲劳强度的方法有和。
12.50HRC表示用“C”标尺测定的硬度值为。
13.150HRW10/1000/30表示用压头直径为的硬质合金球，在kgf试验力作用下，保持s时测得的布氏硬度值为。
14.金属材料的工艺性能包括、、、、。
二、判断题（25分）1.金属的工艺性能是指金属在各种加工中所表现出的性能。
（）2.金属的力学性能是指在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力-应变关系的性能。
（）3.拉伸试验时，试样的伸长量与拉伸力总成正比。
（）4.屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs时，拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象。
（）5.拉伸试样上标距的伸长量与原始标距长度的百分比，称为断后伸长率，用符号A表示。
（）6.现有标准圆形截面长试样A和短试样B，经拉伸试验测得δ10、δ5均为25%，表明试样A的塑性比试样B好。
( )7.常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
（）8.做布氏硬度试验，当试验条件相同时，压痕直径越小，则材料的硬度越低。
（）9.洛氏硬度值是根据压头压入被测材料的的深度来确定的。
（）10.洛氏硬度HRC测量方便，能直接从刻度盘上读数，生产中常用于测量退火钢、铸铁和有色金属件。
（）11.一般来说，硬度高的金属材料耐磨性也好。
（）12.韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。
（）13.金属的使用性能包括力学性能、物理性能和铸造性能。
( )14.拉伸试验中拉伸力和伸长量的关系曲线称为力一伸长曲线，又称为拉伸曲线。
金属材料力学性能测试与分析实验报告
金属材料力学性能测试与分析实验报告摘要：本实验旨在通过对金属材料的力学性能进行测试和分析，以探究其力学行为和性能。
在本实验中，我们选取了一种常见的金属材料进行测试，并使用了相关的测试方法和设备，包括拉伸试验、硬度测试和冲击试验。
通过对实验结果的分析与比较，我们探讨了该金属材料的力学性能表现以及对其应用的影响。
实验结果显示，该金属材料表现出高强度、良好的塑性和韧性，适用于各种工程应用。
1. 引言金属材料是广泛应用于工程领域的重要材料，其力学性能直接关系到其在工程中的可靠性和安全性。
因此，了解金属材料的力学性能是进行工程设计和材料选择的基础。
本实验旨在通过力学性能测试来了解金属材料的力学特性和表现，以提供工程实践的依据。
2. 实验方法和设备2.1 材料样品选择选取了某种常见的金属材料作为研究对象，样品形状和尺寸符合标准要求。
2.2 拉伸试验使用拉伸试验机进行拉伸试验，按照标准规范进行测试，记录载荷-位移曲线，计算材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和断后延伸率等指标。
2.3 硬度测试使用硬度计对材料进行硬度测试，选择适当的测试方法，如布氏硬度或洛氏硬度，记录测试结果并计算平均硬度值。
2.4 冲击试验利用冲击试验机对材料进行冲击试验，记录冲击能量和冲击韧性等指标。
3. 实验结果与分析3.1 拉伸试验拉伸试验结果显示，该金属材料在加载过程中呈现明显的弹性阶段、塑性阶段和断裂阶段。
载荷-位移曲线呈现出典型的应力-应变曲线特征。
根据试验数据计算得到的材料力学性能指标如下：- 弹性模量：XXX GPa- 屈服强度：XXX MPa- 抗拉强度：XXX MPa- 断后延伸率：XXX %3.2 硬度测试通过硬度测试，我们得到了该金属材料的平均硬度值为XXX。
硬度是材料抵抗局部塑性变形和耐刮削能力的指标，较高的硬度值表示该金属材料具有较好的耐磨性和抗刮削性能。
3.3 冲击试验冲击试验结果显示，该金属材料在受到冲击负荷时具有较高的韧性和抗冲击性能。
金属材料力学性能测试及分析
金属材料力学性能测试及分析金属材料在现代制造业中起着不可替代的作用。
无论是汽车、飞机、船舶、建筑或机器设备，都离不开金属材料。
为了保证产品质量和安全性，金属材料的力学性能测试和分析显得十分重要。
一、金属材料力学性能测试在金属材料生产过程中，进行力学性能测试是必不可少的一步。
常见的金属材料力学性能测试项目包括拉伸、弯曲、压缩、硬度等。
拉伸试验是最常见的力学性能测试之一。
此测试可以从材料应变-应力曲线中获得许多关键参数，例如最大强度、屈服强度、延伸率和断裂强度等。
该测试需要将单根金属材料在两千斤以上的极限负荷下逐渐拉伸至断裂，测试设备一般为万能试验机。
弯曲试验主要是评估金属材料的弯曲能力。
弯曲测试要求金属材料在弯曲时不出现断裂或裂缝。
该试验主要用于评估金属材料的加工性和设计强度。
压缩试验通常用于评估金属材料在压缩方向上的性能表现。
测试设备为常见的万能试验机，将金属材料放在一个钢模具中，逐渐施加负载直至金属材料发生压缩。
硬度测试评估金属材料的抵抗变形能力。
硬度测试设备可以对金属材料进行加压、打击或穿刺测试，来评估金属在不同环境或应用中的抵抗性。
二、金属材料力学性能分析在完成力学性能测试后，接下来是进行力学性能分析。
为此，需要将之前得到的数据进行处理和分析。
拉伸试验的结果通过应力-应变曲线进行分析，得到金属材料的强度和延展性能。
其中，屈服强度代表材料开始变形的阈值，最大强度反映材料在加载末期阶段的性能，以及延伸性能表示在材料断裂前的延展能力。
弯曲试验的结果提供了材料的弯曲强度和弯曲刚度，可以用于评估材料在实际应用中的使用寿命。
压缩试验的结果反映了金属材料的压缩强度和塑性应变能力。
在这个测试中，金属材料具有最高应变和强度，因此其性能表现主要取决于材料的完整性和微观结构。
硬度测试可用于评估金属材料的耐磨性和耐切削性。
更硬的材料将具有更高的耐久性和更少的形变。
三、应用金属材料力学性能测试和分析在制造业中广泛应用。
金属材料力学性能测试.pptx
添加实物图
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。
金属力学性能试验
•
1. 根据测试要求和试样的形状、尺寸选择相应的夹具。
•
⒉ 打开计算机。
•
⒊ 打开试验机控制器电源，等候数秒，以待控制系统检测。
•
⒋ 根据测试要求，在计算机上打开相应的测试程序。
•
⒌ 等候数秒，当计算机桌面上的工具栏所有图标示出来后，按控制器面板上的“ON”按钮以
使 主机和测试程序相连。
•
⒍ 在计算机上打开测试要求的相关测试程序。
二、实验内容
• 1．根据国家标准GB228/T—2002 《金属材料室温拉伸试验方法》测 定低碳钢、灰铸铁、铸铝的E； ReH；ReL；Rp0.1；Rp0.2；Rm；Agt； Ag；At；A；Z。
• 2．分析和讨论试验结果。
三、实验测试原理
三、实验测试原理
低碳钢退火态拉伸曲线 ： 弹性变形→屈服变形→均匀塑性变形→集中 塑性变形→断裂
•
⒎ 根据测试要求和试样的尺寸，在计算机桌面上点击“设置参数”，输入相关测试参数。
•
⒏ 点击 “夹具复位”，使横梁到达设置位置。
•
⒐ 夹持试样，输入试样尺寸
•
⒑ 点击“力值清零”。
•
⒒ 点击“开始”，开始测试。
•
⒓ 在弹出的对话框中输入试样尺寸。
•
⒔ 点击“OK”，试验机进入测试状态。
•
⒕ 测试结束后，从夹具上取下试样。
首次下降前的最大应力。 • ReL：下屈服强度 —屈服期间，不计初始
瞬时效应时的最低应力。
高强度钢拉伸应力―应变
Stress in Mpa
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
金属材料行业材料力学性能测试技术手册
金属材料行业材料力学性能测试技术手册一、引言金属材料的力学性能测试是评估材料质量和性能的重要手段。
本技术手册旨在介绍金属材料力学性能测试的基本原理、常用方法和操作流程，方便金属材料行业从业人员在工作中正确、准确地进行力学性能测试。
二、金属材料力学性能测试概述1. 测试目的金属材料力学性能测试旨在衡量材料在受载情况下的强度、刚度、韧性、延性等性能参数，以评估材料的可靠性和适用性。
2. 测试内容常见的金属材料力学性能测试内容包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，通过这些试验可以得到材料的应力-应变曲线、屈服强度、断裂强度、弹性模量等重要参数。
三、拉伸试验1. 试验设备和工具拉伸试验需要用到拉伸试验机、标准试样和相应的夹具。
拉伸试验机应具备精确控制试验速度、测量载荷和位移等功能。
2. 操作步骤（1）选择适当的试样尺寸和夹具。
（2）安装试样并调整夹具，确保试样正确固定。
（3）设置拉伸试验机的工作参数，如试验速度、载荷范围等。
（4）开始试验，记录载荷和位移数据。
（5）根据试验数据计算材料的应力-应变曲线和相关参数。
四、压缩试验1. 试验设备和工具压缩试验需要用到压缩试验机、标准试样和相应的夹具。
压缩试验机应具备精确控制试验速度、测量载荷和位移等功能。
2. 操作步骤（1）选择适当的试样尺寸和夹具。
（2）安装试样并调整夹具，确保试样正确固定。
（3）设置压缩试验机的工作参数，如试验速度、载荷范围等。
（4）开始试验，记录载荷和位移数据。
（5）根据试验数据计算材料的应力-应变曲线和相关参数。
五、弯曲试验1. 试验设备和工具弯曲试验需要用到弯曲试验机、标准试样和相应的夹具。
弯曲试验机应具备精确控制试验速度、测量载荷和位移等功能。
2. 操作步骤（1）选择适当的试样尺寸和夹具。
（2）安装试样并调整夹具，确保试样正确固定。
（3）设置弯曲试验机的工作参数，如试验速度、载荷范围等。
（4）开始试验，记录载荷和位移数据。
（5）根据试验数据计算材料的应力-应变曲线和相关参数。
金属材料的力学性能测试与分析
金属材料的力学性能测试与分析金属材料广泛应用于各个领域，具有优良的力学性能是其重要的特征之一。
为了保证金属材料的质量和可靠性，对其力学性能进行测试与分析是至关重要的。
本文将重点介绍金属材料力学性能测试方法及分析步骤。
一、金属材料的力学性能测试1. 强度测试强度是金属材料抵抗外力的能力，可以通过拉伸试验来进行测试。
该试验的原理是将金属试样放置在拉伸机上，施加逐渐增加的力，直到断裂为止。
在试验过程中，可以测量材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等指标。
这些参数对于评估金属材料的力学性能至关重要。
2. 硬度测试硬度是金属材料抵抗表面压力的能力。
硬度测试可通过使用洛氏硬度计或布氏硬度计进行。
试验时，试样表面受到一定压力，通过测量压印的深度来确定硬度指标。
硬度测试可以帮助判断金属材料的耐磨性和抗变形能力。
3. 韧性测试韧性是金属材料在承受外力时能够吸收能量并发生塑性变形的能力。
冲击试验是测试韧性的常用方法之一。
冲击试验中，将标准试样放置在冲击机上，施加特定冲击载荷，并记录试样失效前所吸收的能量。
韧性测试结果可以评估金属材料在低温环境下的可靠性。
二、金属材料力学性能分析1. 强度分析通过强度测试获得的数据，可以进行强度分析。
通常包括计算应力-应变曲线、屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等参数。
这些数据可用于比较不同金属材料的强度，评估材料的抗拉伸能力以及预测它们在实际应用中的行为。
强度分析对于材料的选择、设计和制造过程中的质量控制具有重要意义。
2. 硬度分析硬度测试结果的分析可用于比较不同金属材料之间的硬度差异。
通过硬度值，可以评估材料的耐磨性和抗变形能力。
硬度分析还可以为金属材料的工艺设计和材料选择提供重要参考。
3. 韧性分析韧性测试结果的分析有助于评估金属材料的抗冲击能力和低温性能。
韧性分析还可以用于指导金属材料的合金设计和淬火工艺的优化。
通过分析韧性参数，可以对材料的破坏机理进行理解，并提供改进金属材料韧性的方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
拉伸实验室是测定材料力学性能的最常用的一 种方法。
一、拉伸试样
按国标GB6397—86《金属材料试验试样》规 定，拉伸试样分为比例试样和定标距试样两种。
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
1、比例计算 （1）比例计算的标距和横截面面积之间存在 如下比例关系，即
Tb b W
2、测定方法（按定义做即可）
（四）最大非比例剪应变 max
§ 4.4 金属材料扭转时的力学性能
1、定义：试样扭断时，其外表面上的最大非比例 剪应变，即为最大非比例剪应变以 max 表示。
§ 4.4 金属材料扭转时的力学性能
2、测定方法
（1）图解法
按公式：
max arctg (
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
2、弦线模量与切线模量 对于拉伸过程中无明显线弹性变形阶段的 材料，无法用弹性直线段的斜率来确定，这时 一般可采用弦线模量或切线模量，即用材料弹 性变形曲线的割线或切线的斜率来表达其弹性 模量（参见GB8653—88）
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
3、泊松比
第四章 金属材料力学性能测试
§ 4.1 概述
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能 § 4.3 金属材料压缩时的力学性能 § 4.4 金属材料扭转时的力学性能
§ 4.1 概述
金属材料在外力作用下所表现出的诸如强度、 塑性、弹性等等力学特性称为材料的力学性能， 而衡量金属材料力学性能的指标统称为力学（机 械）性能指标，这些指标是通过实验来确定的。 本章就依据国家标准来讨论这些指标的意义及测 定方法。
§ 4.4 金属材料扭转时的力学性能
（二）扭转屈服性能指标
１、定义：
（１）屈服点：在扭转曲线 上出现屈服平台时对应的应 力扭矩 Ts ，按弹性扭转应力 公式计算的切应力 c 。
§ 4.4 金属材料扭转时的力学性能
（2）上屈服点：扭转曲线 上首次发生下降的最大扭 矩Tsu ，按弹性扭转应力公 式计算剪应力 su 。
p 的两种测试方法：
（1）图解法 （2）逐级施力法
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
2、规定残余伸长应力 r
定义：试样卸力后，其标距部分的残余伸长 达到规定的原始标距百分比时的应力。这种应力 是在卸力后测定的。
r 的测试方法
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
3、关于 p和 r的几点说明 1）一般可将 p 0.01 （或 r 0.01）作为条件比例极限， r 0.2 将 （或 ）作为屈服强度。 p 0.2
一、扭转试件
试样主要采用圆形截面，推荐直径 d 为10mm， 标距分别为50mm、100mm ，平行长度 Lc相应 为70mm 、 120mm，若为其他尺寸的直径 则 Lc L0 2d0 。
§ 4.4 金属材料扭转时的力学性能
二、试验过程分析
试样在开始变形直至破坏，有以下特点：
1、试样的长度和横截面直径保持不变； 2、塑性变形沿试样的径向由小至大连续分布； 3、试样外表面变形均匀且相等。
l0 10d 0
l0 5d 0 l0 11.3 A0
l0 5.65 A0
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
2、断后收缩率
1) 的定义：试样拉断后，颈缩处横截面面积的 最大缩减量与原始横截面面积的百分比。
式中： S 0 为试样原始横截面面积；
S0 S1 100% S0
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
三、压缩力学性能测试
（一）规定非比例压缩应力
１、定义：规定非比例压缩应力为压缩时，非比 例压缩变形达到规定的原始标距百分比时的应力：
pc
Ppc S0
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
２、测定方法： １）作图法 ２）逐次逼近法：若力—变形曲线无明显的弹性 直线段，则采用逐次逼近法。 （参见国标ＧＢ７３１４—８７）
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
二、压缩试样
压缩试样常采用圆柱形或正方形，图为圆柱形 试样。
L (2.5 ~ 3.5) d 0 用于测 pc , tc , sc , bc 用于测 pc 0.01 , Ec L (5 ~ 8)d0 用于测 bc L (1 ~ 2)d0
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
2）对于同一试样而言，在规定伸长率相同的条 件下， p 和 r一般并不相同。前者是在试验力作 用下测定的，其非比例伸长包括滞弹性伸长和塑 性伸长两部分，而后者是在卸力之后测定的，滞 弹性伸长已随试验力卸除而消失，甚至随着时间 的延长，其塑性伸长由于加力时的不均匀塑性变 形所产生的残余应力的反作用，也消失一部分， 在拉伸曲线上为卸力线不平行于加力线的线弹性 段，而是朝向原点方向微弯。
2）上屈服点：
3）下屈服点：
sl
无特殊要求的情况下，一般只测量屈服点或 下屈服点。
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
（二）规定微量塑性伸长应力指标
1、规定非比例伸长应力 p
定义：试样标距部分的非比例伸长达到规定 的原始百分比时的应力，这种应力是在试样受力 的条件下测定的，它反映材料在拉力作用下抵抗 微量塑性变形的抗力。
1）定义：材料在轴向拉伸过程中，在线弹性变 形范围内横向应变与轴向应变之比∶
式中：
2） 的测定 1、作图法
| |
'
'
为横向应变； 为轴向应变。
2、拟合法
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
（五）拉伸时的断口分析
低碳钢
铸铁
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
一、压缩与拉伸的比较
材料压缩与拉伸的主要差别在于载荷—变形 曲线，塑性及断裂形式等。图为金属材料的压 缩曲线。
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
曲线2为塑性材料的压缩曲线，可见随着载荷 的加大，压缩变形加大，但不断裂，因此得不到其 抗压强度。压缩破坏形式为
曲线1为脆性材料压缩曲线，断裂点的应力即 为抗压强度极限 bc。脆性材料压缩断裂形状如图。
L0 K S0
其中L0为试样标距，S 0为试样横截面面积，比 例系数 K，一般取5.65或11.3，前者称短试样， 后者称长试样。
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
（2）对于圆截面试样，短长比例试样的标距 分别取 5d 0 和 10d 0。
（3）圆截面试样的形状如图所示，它分为三个 部分。
工作部分长度 L ，一般不小于 L d0 。
§ 4.4 金属材料扭转时的力学性能
三、扭转力学性能测试
（一）规定非比例扭转应力的测定 1、定义：试样扭转时，其标距部分外表面上的 非比例剪应变达到规定数值 p 时，按弹性扭转公 式计算的剪应力即为规定非比例扭转应力 p。例 如：一般用 p 0.015 分别作为“条件扭转比例极限” 和“扭转屈服强度”。 ２、测试方法： （１）图解法 （２）逐级加载法
２、 bc 的测定
将试样压至破坏，从力—变形图上确定最大实际 压缩力 Fbc ，或从测力盘上读取最大值 Fbc ，按公式 计算：
Fbc bc S0
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
（五）压缩弹性模量 Ec的测定
１、定义：压缩时，应力—应变呈线性挂稀释的 应力与应变的比值即为 Ec 。
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
三、力学性能测试
（一）物理屈服性能指标
1、具有物理屈服现象的金属材料，其拉伸曲 线的类型有如下一些情况：
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
2、各项物理屈服性能指标定义如下： 1）屈 服 点：
s
su
Fs s S0
Fsu su S0 Fsl sl S0
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
（二）规定总压缩应力的测定
１、定义：试样压缩时，其标距的总压缩变形 （弹性和塑性变形之和）达到规定的原始标距百 分比时的应力，即为规定总压缩应力 tc 。
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
２、测定方法:
作图法 在绘制的力—变形图上，自原点起，在变形 轴上取 OD段 (OD tcl0 n) ，过 D 点作与力轴平行 的 DM 线交曲线于 M 点，其对应的力 Ptc 即为所测 定的规定总压缩应力 。
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
2、定标距试样
定标距试样的原始标距与横截面间无比例关 系，一般 L0 100mm ，200mm 。 取
§ 4.2 金属材料拉伸时的力学性能
二、拉伸图及应力—应变图
下图为低碳钢的拉伸图和应力—应变图。
P l 由于 , 而均为常量，故两图 A0 l 形形状相同。
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
（三）压缩屈服点 sc的测定
１、定义：试样压缩时，当达到力不再增加而仍 然继续变形所对应的应力即为压缩屈服点 sc 。 ２、测试方法
Fsc 作图法：在力—变形图上判读 Fsc ，则 sc S0
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
（四）抗压强度 bc的测定 １、定义：试样压缩至破坏过程中的最大应力即 抗压强度 bc 。
§ 4.3 金属材料压缩时的力学性能
２、测定方法：
（１）作图法
在力—变形曲线图上，取弹性直线段上的两 点 J, K ；按公式计算：
( FK FJ ) L0 Ec ( LK LJ ) L0