合金钢力学性能测试

合金钢力学性能测试

一、检测概述：材料的力学性能指材料在外力作用下表现出来的性能，主要有强度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度等。强度：指金属在静载荷下抵抗变形和断裂的能力。是一般零件设计、选材时的重要依据。硬度：它是衡量材料软硬的一个指标，是金属表面抵抗塑性变形和破坏的能力。检查和控制金属零件的热处理质量塑性：指金属发生塑性变形而不被破坏的能力。韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力. 韧性是指金属材料在拉应力的作用下，在发生断裂前有一定塑性变形的特性。金、铝、铜是韧性材料，它们很容易被拉成导线疲劳强度：材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力二、检测项目金属力学性能测试金属力学性能测试，对研制和发展新金属材料、改进材料质量、最大限度发挥材料潜力（选用适当的许用应力）、分析金属制件故障、确保金属制件设计合理以及使用维护的安全可靠，都是必不可少的手段. 1、硬度测试（洛氏硬度计，维氏硬度计，布氏硬度计）布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度⑴根据被测试样的估计硬度选择压头和硬度标尺(淬火钢应选择金刚石压头、C标尺) ⑵将试样放在载物台上，顺时针转动升降机构手轮，使试样与压头缓慢接近，直到表盘小指针指到红点，大指针偏离零点5格之内。此时，预载（98N）已加在试样

上⑶先调节表盘，使大指针对准B或C标尺的零点，再缓慢按下操作手柄到加载位置，并停留15S，大指针随之转动若干格而停止。主载荷（1373N）也已加在试样上。此时，总实验力为1471N ⑷顺时针扳回操作手柄到卸荷位置，大指针在原位反向转动若干格停止，此时，

读取表盘刻度值即为该点的洛氏硬度值。检测步骤2、常用测试设备：冲击试验机，2、强度测试：材料拉伸试验机(拉伸测试依据标准：金属：GB/T 228-02，ASTM E 8M-08，ISO 6892-2009，

JIS Z 2241-98) 屈服强度、抗拉强度拉伸试验的条件是常温、静荷、轴向加载，即拉伸实验是在室温下以均匀缓慢的速度对被测试样施加轴向载荷的试验。试验一般在材料试验机上进行。拉伸试样应依据国家标准制作。进行单拉试验时，外力必须通过试样轴线以确保材料处于单向拉应力状态。试验机的夹具、万向联轴节和按标准加工的试样以及准确地对试样的夹持保证了试样测量部分各点受力相等且为单向受拉状态。试样所受到的载荷通过载荷传感器检测出来，试样由于受外力作用产生的变形可以借助横梁位移反映出来，也可以通过在试样上安装引伸计准确的检测出来。如果没有更多的测试要求，一般试验均利用横梁位移代表试样的伸长，在试验过程中自动记录被测试件的拉伸曲

线。拉伸曲线即P－ΔL曲线是观察材料的拉伸过程、描述材料的力学性能最好的办法。曲线的纵坐标为载荷P，单位是N或KN，横坐标为试样伸长ΔL，单位是mm。P－ΔL曲线形象地体现了材料变形过程以及各阶段受力和变形的关系, 但是P－ΔL曲线的定量关系不仅取决于材质而且受试样几何尺寸的影响。因此，P－ΔL曲线常常转化为名义应力、名义应变曲线即ζ－ε曲线（如图1所示），即式中A0和L0

分别代表试样初始条件下的面积和标距。试样受到的载荷除以试样

原始面积就得到了名义应力，也叫工程应力，用ζ表示，单位为Mpa。同样，试样在标距之间的伸长除以试样的原始标距得到名义应变用ε表示，也叫工程应变。ζ－ε曲线与P－ΔL曲线形状相似，但消除了几何尺寸的影响，因此代表了材料属性。一．金属材料的基本力学性能及测定方法1．应力-应变曲线金属是主要的结构材料，在工程实际中应用极为广泛。作为结构用的金属材料主要包括碳钢、合金钢、铸铁和有色金属合金。根据材料变形特点，可以将金属分为塑性材料和脆性材料两类。图1的两个曲线分别为低碳钢和铸铁的应力－应变曲线。可以看出，两种材料的拉伸过程差别很大。它们分别是塑性材料和脆性材料的典型代表。从上图所示的应力-应变曲线可以看出，低碳钢的拉伸过程明显分为四个阶段：弹性阶段（OA）：试样的变形是弹性的。在这个范围内卸载，试样仍恢复原来的尺寸，没有任何残余变形，其应力与应变成直线比例关系。屈服阶段（AB）：在试样继续变形的情况下，载荷却不再增加，或呈下降，甚至反复多次下降，使曲线变成锯齿状。这种现象称为屈服。从A点开始，力与变形不再满足线性关系，材料的变形包含弹性和塑性两部分。如果试样表面光滑、材料杂质含量少，可以看到表面有45°方向的滑移线。