金属材料静态力学性能测试
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。
材料在静载下的力学性能
图2－9 缺口试样应力集中现象
2020/5/4
缺口顶端的最大应力取决于缺口的几何参数— —形状、深度、角度及根部的曲率半径，以曲率半 径影响最大，缺口越尖锐，应力集中越严重。 应力集中程度可以用理论应力集中系数Kt表示：Kt
＝max/，max—最大应力，—平均应力。
Kt值与材料无关，只决定于缺口的几何形状，可从 手册查到。 比如，若缺口为椭圆形， Kt＝1＋2a/b，a、b分别 为椭圆的长短轴；若缺口为圆形，则Kt＝3。
行为。
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Z
σz
复杂应力状态用 受力点单元六面体 的六个应力分量表 示。正应力导致脆 断，切应力导致韧
τyx
τxy
σx σy
X
断。
Y
单元六面体上的应力分量
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第一节、应力状态软性系数
材料在不同应力状态下，所表现出来的力学性能是不同的。 根据材料力学知识，任何复杂的应力状态可分为三个主应 力σ1、σ2、σ3来表示。而最大应力可以由主应力表示。
曲力，按弹性弯曲公式计算的最大弯曲应力。 ●从弯曲力—挠度曲线上B点上读取相应的弯
曲力Fbb（或从测力盘上直接读取），按前面 公式计算出最大弯曲力矩Mbb，然后算出试 样抗弯截面系数W，继而计算出抗弯强度σbb
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淬火温度对合金工具钢抗抗弯强度的影响
840℃ 855℃870℃
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1.弹性状态下的应力分布
图2－10 薄板缺口拉伸时弹 性状态下的应力分布
轴向应力σy在缺口根部最大，并
y
随着离开根部的距离加大而降低。
在根部产生应力应变集中效应。
第一缺口效应：应力应变集中
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是人类社会发展的重要组成部分。
随着工业的发展，金属材料的种类和用途越来越广泛。
力学性能是金属材料应用的关键，因此测试和分析金属材料的力学性能变得十分重要。
本文将从金属材料的力学性能测试入手，分析影响金属材料力学性能的各种因素，并通过实验结果来解释这些因素的作用。
最后，给出一些金属材料力学性能测试和分析的建议。
一、金属材料的力学性能测试金属材料的力学性能指材料在受到外力作用时所表现出来的各种性能，如强度、韧性、硬度、塑性等。
测试材料的力学性能需要使用各种试验方法和测试设备。
1. 拉伸试验方法拉伸试验是最常用的金属材料力学性能测试方法之一。
在拉伸试验中，将试样放在拉伸试验机上，施加一个外向拉伸力，然后记录拉伸过程中的载荷和位移信息。
通过这些信息可以计算出材料的应力-应变曲线、屈服强度、极限强度、断裂强度等指标。
拉伸试验结果可以直接反映金属材料的强度和塑性等力学性能。
2. 缺口冲击试验方法缺口冲击试验是一种衡量材料脆弱性的试验方法。
在缺口冲击实验中，将试样悬挂在试验机上，并用冲击锤子击打试样表面。
记录载荷-位移曲线和试样表面的裂纹情况。
通过这些数据可以计算出缺口冲击值、可塑性指数、脆性指数等参数。
缺口冲击试验结果可以反映材料脆性和韧性等性能，对金属材料的实际工程应用有很大帮助。
3. 压缩试验方法压缩试验也是一种常见的金属材料力学性能测试方法。
在压缩试验中，试样被置于压缩试验机中，施加一个强制压缩载荷。
通过检测载荷-位移曲线来计算材料的弹性模量、压缩系数、塑性变形等性能指标。
二、影响金属材料力学性能的因素除了测试方法和测试设备，金属材料的力学性能还受到很多其他因素的影响。
以下是最主要的几个因素。
1. 材料的化学成分金属材料的力学性能受其化学成分的影响很大。
不同的化学成分会影响金属材料的晶体结构、位错密度、晶粒尺寸等。
例如，加入合适量的碳元素可以增加钢材的硬度和强度，但过多的碳会降低钢材的韧性。
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。
金属材料光滑静态拉伸及缺口拉伸实验
金属材料光滑静态拉伸及缺口拉伸实验学号：姓名：一．光滑静态拉伸实验2. 钢光滑拉伸应力-应变曲线（坐标纸）3. 钢光滑拉伸试验均匀塑性变形阶段logs-loge 线性拟合（坐标纸）4. 钢光滑拉伸弹性模量的测定（可求得E =208.68GPa ）-1.1-1.0-0.9-0.82.622.642.662.682.702.72l o g slogeIntercept = 2.9295, Slope = 0.27614X Intercept = -10.608686. 钢光滑拉伸试验均匀塑性变形阶段logs-loge 线性拟合7. 光滑铸铁拉伸应力-应变曲线（坐标纸）应力 (N )应变 (mm)真应力 (N )真应变 (mm)l o g sloge光滑铸铁拉伸试验无均匀塑性变形阶段，故无法拟合出lgS-lge 曲线。
9. 结果讨论与分析（1）分析比较钢和铸铁σ~ɛ曲线和S~e 曲线的区别及屈强比σs / σb 、K 、 n 的大小，并根据所学知识进行解释。
答：从钢的σ~ε曲线和S~e 曲线中我们可以看出，钢的变形过程可以分为四个阶段，分别为弹性阶段、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形。
在弹性变形阶段，两曲线基本重合，真实屈服应力和工程屈服应力在数值上比较接近。
这是因为试样的伸长率和截面收缩率都很小，而在塑性变形阶段，真实应力要大于工程应力，因为塑性变形阶段出现颈缩现象，此时工程应力σ=P/A0最小截面积仍按原始截面积计算，导致工程应力小于真实应力，从而表现为σ~ε曲线下降，S~e 曲线上升。
铸铁两种曲线应该是基本重合的，因为铸铁是脆性材料，只有微小的弹性变形，不发生明显的塑性变形。
铸铁屈强比σs / σb=0.981 （其中σs 用σ0.2=145.85代替）而钢的屈强比σs / σb=0.681 由此可见，铸铁的屈强比小，更容易发生脆性断裂。
钢的K=794MPa ，n=0.2理论上铸铁光滑试样在进行拉伸实验时无均匀的塑性变形阶段，故不能得到K,n 的值。
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。
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。
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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。
金属材料静态拉伸试验
实验报告一姓名 班级学号成绩实验名称金属材料静态拉伸试验实验目的使学生进一步深入了解材料在静拉伸条件下拉伸曲线的测试，表征的主要力学性能指标，力学性能指标的计算方法、物理意义及其在工程应用中的应用。
掌握金属材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率的测试与计算方法，并了解这些指标在工程应用中的实际意义。
实验设备1、电子拉伸材料试验机一台，型号CSS-88100；2、位移传感器一个；3、刻线机一台；4、游标卡尺一把；试样示意图图1 圆柱形试样示意图试样宏观断口示意图1、 2、20#钢（正火态）宏观断口示意图 铝合金宏观断口图纤维区放射区剪切唇与轴线45度方向试验拉伸图图2 铝合金试样静拉伸断裂和断口图（断口为和试样中轴线大约成45°角的纤维状断口，没有颈缩，应该为为切应力达到极限，发生韧性断裂。
）图3 20#钢（正火态）静态拉伸断裂和断口图（20#钢试样在拉断之后，断口附近明显产生颈缩。
断口处可以看出有三个区域：1.试样中心的纤维区，表面有较大的起伏，有较大的塑性变形；2.放射区，表面较光亮平坦，有较细放射状条纹；3.剪切唇，轴线成45°角左右的倾斜断口。
）原始数据记录1、表1 试样的原始始直径测量数据左 中 右 平均值 铝合金8.70 8.72 8.68 8.69 8.68 8.70 8.70 8.64 8.72 8.7020#钢 9.90 10.00 10.00 9.97 9.92 10.00 10.00 10.00 10.00 9.92试样的原始标距 050 L mm2、表2 铝合金拉断后标距测量数据记录（单位：mm ）AB BC AB+2BC 平均12.32 23.16 58.64 58.7924.0217.4658.94铝合金拉断后的断面直径平均值 7.96mm3、 20#钢拉断后的平均标距为 uL =69.53 mm断口的直径平均值为ud =6.00 mm 。
数据处理1、20#钢（正火态）试样（有明显屈服平台的材料）20#钢正火材料试样的载荷-位移曲线见图4。
静荷载实验报告范文
静荷载实验报告范文1. 引言静荷载试验是一种常用的材料力学测试方法，用于研究材料在静态荷载下的受力性能。
本实验的目的是通过在不同荷载下对试验材料进行拉伸和压缩测试，获得材料的应变-应力曲线，并分析材料的强度、韧性等力学性能。
2. 实验仪器和材料- 万能材料测试机- 试验样品（金属材料）- 钢尺、卡尺等测量工具- 计算机及数据分析软件3. 实验步骤3.1 样品准备从金属材料中切割出合适大小的试样，进行必要的表面处理，确保试样的表面平整、光滑。
3.2 装夹试样将试样放置在万能材料测试机的试样夹持器上，调整试样的位置和夹持力，确保试样受力均匀。
3.3 设定荷载根据预先设定的试验方案，设置荷载大小和加载速率。
按照顺序逐渐增加荷载，记录每个荷载下试样的应变和应力。
3.4 数据记录和分析在测试过程中，使用计算机采集试样的应变和应力数据，并实时显示在屏幕上。
记录完整的数据后，使用数据分析软件处理数据，绘制应变-应力曲线和其他重要结果。
4. 实验结果和讨论根据上述实验步骤，我们进行了一系列荷载下的拉伸和压缩测试，并获得了如下结果：4.1 应变-应力曲线通过对试样在不同荷载下的应变和应力数据进行处理和分析，我们绘制了应变-应力曲线。
根据曲线的形状和斜率，我们得到了材料的强度和韧性等力学性能指标。
4.2 极限强度和屈服强度从应变-应力曲线中，我们可以读取出试样的极限强度和屈服强度。
极限强度是材料能够承受的最大力，屈服强度是材料开始产生塑性变形的力。
4.3 断裂延伸率在材料发生断裂之前，试样发生延伸。
通过测量试样断裂前的长度和断裂后的长度，可以计算出断裂延伸率。
断裂延伸率可以反映材料的韧性，即抵抗拉伸过程中断裂的能力。
5. 结论本实验通过进行静荷载下的拉伸和压缩试验，获得了金属材料的应变-应力曲线，并分析了材料的强度、韧性等力学性能。
实验结果表明，本金属材料具有较高的强度和韧性，能够承受较大的荷载。
6. 参考文献[1] 张三，李四. 材料力学实验原理与方法. 北京: 科学出版社，2010.[2] 王五，赵六. 材料力学实验数据分析. 上海: 上海大学出版社，2015.。
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。
38540标准
38540标准
标准编号：38540
标准名称：金属材料-静态拉伸试验方法
标准概述：本标准规定了金属材料在常温条件下进行拉伸试验的方法。
标准要求：
1. 试样准备：试样应符合规定的尺寸和几何形状要求，并且表面应平整且无明显缺陷。
2. 实验设备：拉伸试验机应具有足够的能力来施加适当的载荷，同时能够测量载荷和位移。
3. 试验条件：拉伸试验应在常温下进行，并且在预定的应变速率下进行。
4. 测试过程：将试样放入拉伸试验机中，在指定的应变速率条件下拉伸，同时记录载荷和位移的变化。
5. 数据分析：根据试验结果计算材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。
适用范围：本标准适用于各种金属材料的拉伸试验，包括但不限于钢、铝、铜等。
参考资料：
- GB/T 228.1-2010 金属材料静态拉伸试验第1部分：试验方
法
- ASTM E8-16a Standard Test Methods for Tension Testing of
Metallic Materials
- ISO 6892-1:2016 Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature。
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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。
7、试件被拉断后取下试件，量取拉断后的标距和颈缩处的直径。
填入到软件中出现的对话框里。
8、查看并保存数据。
9、实验结束后，点击“脱机”按钮，关闭实验软件。
然后关闭试验机及计算机。
（二）压缩试验
1、测量试件的尺寸。
用游标卡尺测量相互垂直方向的直径各一次，取其平均值作为试件的直径。
2、将试件放在实验机上下两个压头之间，开动实验机进行实验。
3、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。
4、选择试验编号和实验曲线，将负荷与位移清零。
5、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。
6、试件被压断（铸铁压断，而低碳钢过屈服或规定的载荷值）点击“实验结束”按钮，停止实验，
7、查看并保存数据。
9、上升移动横梁取下试件。
实验结束后，点击“脱机”按钮，关闭实验软件，然后关闭试验机及计算机。
（三）扭转实验
1、测量试件直径
d，打开试验机电源预热仪器。
2、将试件安装于机器夹头中，并夹紧。
3、打开实验软件，点击试样录入按钮输入试验材料、试验方法、试验编号、
试样参数等。
点击参数设置按钮，输入试验速度和转动夹头的转动方向、选择是否计算、试验结束条件等。
4、选择试验编号，将扭矩、扭角、转角清零。
点击试验开始按钮开始试验。
对于低碳钢试件在过屈服阶段后可逐渐加快试验速度。
5、当试件被扭断时，停止试验，将试件取下。
6、查看并保存数据。
7、点击“脱机”按钮，关闭实验软件。
关闭试验机及计算机。
七、实验数据
（一）、拉伸试验
1、试验数据记录
将测得的试件尺寸的原始数据填入表1中，将通过实验测得的试验数据填入表2中。
2
数据的处理过程：
（1）屈服极限的计算过程
低碳钢：
（2）强度极限的计算过程
低碳钢：
铸铁：
（3）延伸率的计算过程
（4）断面收缩率的计算过程。