金属材料力学性能检测指标及方法

　　一、主要力学性能指标及对应检测方法

　　二、常用检测方法详解

　　1. 拉伸试验(Tensile Test)

　　目的：测定抗拉强度(Rm)、屈服强度(ReH/Rp0.2)、断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)等。

　　试样：标准圆棒或板状试样(如GB/T 228.1中的比例试样)。

　　设备：万能材料试验机。

　　曲线特征：

　　弹性阶段 → 屈服点 → 塑性变形 → 颈缩 → 断裂

　　应用：评估材料的基本强度与塑性，用于材料验收和设计依据。

　　2. 硬度试验

　　布氏硬度(HBW)

　　使用硬质合金球压头，适用于较软或粗晶粒材料(如铸铁、退火钢)。

　　优点：压痕大，数据稳定;缺点：不可测太硬材料。

　　洛氏硬度(HRC、HRB等)

　　使用金刚石圆锥或钢球压头，直接读数，操作快。

　　HRC常用于淬火钢、调质钢。

　　维氏硬度(HV)

　　使用金刚石四棱锥压头，适用于薄层、小件、表面处理层(如渗碳、氮化)。

　　测量精度高，可测范围广。

　　3. 冲击试验(Impact Test)

　　夏比V型缺口冲击试验常见。

　　测定材料在低温或常温下的冲击吸收功(单位：J)。

　　用于评估材料的韧脆转变温度(DBTT)，尤其对压力容器、低温服役材料至关重要。

　　韧性差的材料在低温下易发生脆性断裂。

　　4. 疲劳试验

　　模拟材料在交变应力下的长期服役行为。

　　绘制S-N曲线(应力-寿命曲线)，确定疲劳极限。

　　应用于轴类、弹簧、航空结构件等。

　　5. 断裂韧性试验(KIC)

　　评价含裂纹材料的抗裂纹失稳扩展能力。

　　KIC值越高，材料阻止裂纹扩展的能力越强。

　　对高强钢、航空航天材料尤为重要。

　　6. 蠕变与持久试验

　　在高温和恒定应力下测试材料随时间的变形(蠕变)或断裂时间(持久强度)。

　　用于锅炉、汽轮机、发动机叶片等高温部件选材。

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