拉伸試驗
在拉伸試驗機上用靜拉伸力對試樣進行軸向拉伸,以測量力和相應(yīng)的伸長(一般拉至斷裂),測定其相應(yīng)的力學(xué)性能的試驗。拉伸試驗是力學(xué)性能試驗中最基本的經(jīng)典試驗方法。通過拉伸試驗可以得到材料的正彈性模量E、比例極限σp、屈服點σs、屈服強度σ0.2、抗拉強度σb、延伸率δ及斷面收縮率φ等數(shù)據(jù)。拉伸試驗的方法和所用試樣的尺寸及切取部位都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。拉伸試驗絕大多數(shù)在常溫下進行,只有對在高溫下使用的鋼材要作高溫拉伸性能試驗,試驗溫度為620℃。
沖擊試驗
是一種動態(tài)力學(xué)試驗。把一定形狀的試樣用拉、扭或彎曲的方法使之迅速斷裂,測定使之?dāng)嗔阉枰墓k,稱為沖擊功。一般認(rèn)為沖擊試驗是檢驗材料韌性的,所以也叫做沖擊韌性試驗。沖擊功值也稱為沖擊韌性值,單位用焦耳(J)表示。根據(jù)試樣的形狀和斷裂的方法,試驗大致可分為拉力沖擊、扭轉(zhuǎn)沖擊和彎曲沖擊3種類型。各種試驗方法所用的試樣又都有有缺口與無缺口之分。加缺口是為了改變試樣斷裂時的應(yīng)力分布。常用的試驗方法是彎曲沖擊試驗。彎曲沖擊試驗可分為肱梁式(即夾緊試樣一端而沖擊另一端,稱艾氏沖擊)和橫梁式(即簡支梁式,試樣不夾緊)。試樣按缺口形狀分有V形、U形和鑰孔形3種。橫梁式?jīng)_擊試驗可在不同溫度下進行,是應(yīng)用最廣泛的一種沖擊試驗方法。鍋爐用鋼板、船用鋼板、冷沖用鋼板等在冷加工變形后或焊接后的使用中會發(fā)生應(yīng)變時效。在高溫條件下工作時更為明顯。按規(guī)定必須對其中某些鋼種進行應(yīng)變時效沖擊檢驗。
扭轉(zhuǎn)試驗
對試樣兩端施以靜扭矩(一般扭至斷裂),測量扭矩和相應(yīng)的扭角,及其相應(yīng)的力學(xué)性能指標(biāo),如切變模量、上屈服點、下屈服點、抗扭強度等。此項試驗作起來比較麻煩,用于傳動軸用鋼材和鋼絲的性能檢驗。
壓縮試驗
測定材料在靜壓力作用下應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系的方法。脆性材料在壓力作用下的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系不遵守虎克定律,壓碎時單位面積上的力即為抗壓強度。管環(huán)壓縮時,根據(jù)管環(huán)尺寸和管環(huán)壓壞時的載荷,算出管環(huán)的抗彎強度。
硬度試驗
在規(guī)定的試驗力下將壓頭壓入材料表面,用壓痕深度或壓痕表面積大小評定其硬度的試驗方法。根據(jù)壓頭形狀,硬度試驗分為布氏硬度試驗、洛氏硬度試驗、維氏硬度試驗、肖氏硬度試驗等。硬度試驗方法簡單易行,在某些情況下甚至可以看作是無損檢驗,在試樣很小時還可以在一定程度上代表其他力學(xué)性能試驗,得到有價值的參考數(shù)據(jù)。
應(yīng)力松弛
在規(guī)定溫度下,保持試樣初始變形或位移恒定,測定試樣上應(yīng)力隨時間而變化的關(guān)系。應(yīng)力松弛試驗分有拉伸應(yīng)力松弛試驗和彎曲應(yīng)力松弛試驗。前者用于棒、線材產(chǎn)品的檢驗,后者用于管材產(chǎn)品的檢驗,如預(yù)應(yīng)力混凝土用的熱處理鋼筋、鋼絲繩等。
疲勞試驗
金屬試樣在一定的條件下承受某一類循環(huán)應(yīng)力的恒負(fù)荷幅,測定試樣的疲勞強度、疲勞極限或疲勞壽命的試驗方法。疲勞試驗在專門的疲勞試驗機上進行。疲勞試驗根據(jù)試樣受力方式之不同,可分為彎曲疲勞試驗、軸向(拉或壓)疲勞試驗、扭轉(zhuǎn)疲勞試驗和復(fù)合疲勞試驗,其中最常用的是軸向疲勞試驗。疲勞試驗按其溫度、介質(zhì)和接觸情況不同又可分為一般疲勞試驗(在空氣中)、腐蝕疲勞試驗、常溫疲勞試驗、高溫疲勞試驗、滾動接觸疲勞試驗等。疲勞試驗用于航空材料、軸承材料、海洋船舶材料、石油化工材料等的性能研究和檢驗。