金屬材料力學(xué)性能檢測(cè)的基礎(chǔ)知識(shí)普及
1.1測(cè)試方法和條件
為了確切表征金屬材料在使用(服役)條件下所表現(xiàn)的行為,力學(xué)性能測(cè)試條件應(yīng)盡量接近實(shí)際工作條件。除普通金屬力學(xué)性能測(cè)試（利用試樣進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試）外，近年來(lái)又發(fā)展出模擬試驗(yàn)，即應(yīng)用機(jī)件模型，甚至使用真實(shí)機(jī)件，在模擬機(jī)件真實(shí)工作條件下進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)。通過(guò)這種試驗(yàn)所得到的力學(xué)性能（使用性能）判據(jù)，能更真實(shí)反映工作條件下金屬的性能，具有重大的工程實(shí)際意義。但是，模擬試驗(yàn)一般缺乏普遍性，應(yīng)用受到限制。然而根據(jù)具體情況，進(jìn)行部分模擬服役條件的力學(xué)性能測(cè)試還是十分必要的。
試驗(yàn)設(shè)備、試樣形狀、尺寸和加工方法、加荷速率、溫度、介質(zhì)等，均影響金屬力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果。只有采用相同的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試規(guī)程，才能保證金屬力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果的可靠性和可比性。正確選擇和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，是確保金屬力學(xué)性能測(cè)試質(zhì)量的首要條件。
1.2測(cè)試內(nèi)容
金屬的力學(xué)性能是研究金屬在力的作用下所表現(xiàn)的行為和發(fā)生的現(xiàn)象。由于作用力特點(diǎn)（如力的種類、施力方式和應(yīng)力狀態(tài)等）和受力狀態(tài)所處環(huán)境的不同，金屬在受力后表現(xiàn)出各種不同的力學(xué)性能（如彈性、塑性、韌性和強(qiáng)度等）。金屬的力學(xué)性能的好壞，通常用力學(xué)性能判據(jù)來(lái)表征，如抗拉強(qiáng)度 σb、伸長(zhǎng)率δ、沖擊韌度aK、疲勞極限σr等。
金屬制件的服役條件極端復(fù)雜，因而，金屬力學(xué)性能測(cè)試條件也是復(fù)雜而多樣的。試驗(yàn)過(guò)程需要考慮的參數(shù)很多，常用的有：
①溫度：室溫、高溫、低溫和按照一定規(guī)律變化的溫度；
②應(yīng)力：拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、復(fù)合應(yīng)力、按一定規(guī)律變化的應(yīng)力和隨機(jī)應(yīng)力等；
③應(yīng)變：軸向、徑向、表面、彈性、塑性、總應(yīng)變；
④環(huán)境：空氣、真空、控制氣氛、腐蝕介質(zhì)、海水、水蒸氣、高壓、腐蝕、核輻照等；
⑤加荷速率（或應(yīng)變速率）：低速、中速、高速、超低速、超高速等；
⑥應(yīng)力(或應(yīng)變)循環(huán)頻率： 低頻、中頻、高頻、超低頻、超高頻等；
⑦時(shí)間： 瞬間、短時(shí)、長(zhǎng)時(shí)、超短時(shí)、超長(zhǎng)時(shí)；
⑧試樣的尺寸和形狀： 一般、特小、特大、棒狀、板狀、管狀、絲狀、薄膜、環(huán)形、C形、特殊形狀、帶缺口、帶預(yù)制裂紋或缺陷、模型、實(shí)物等。
根據(jù)上述參數(shù)，普通力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括:抗拉試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、蠕變?cè)囼?yàn)(持久強(qiáng)度和應(yīng)力松弛試驗(yàn))、斷裂韌性試驗(yàn)、抗壓試驗(yàn)、抗彎試驗(yàn)、抗扭試驗(yàn)、抗剪試驗(yàn)、耐磨試驗(yàn)、金屬工藝試驗(yàn)（如杯突、擴(kuò)口、反復(fù)彎曲、鋼管壓扁、鋼絲纏繞試驗(yàn)等）等。
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