拉伸試驗
在拉伸試驗機上用靜拉伸力對試樣進(jìn)行軸向拉伸,以測量力和相應的伸長(cháng)(一般拉至斷裂),測定其相應的力學(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(guò)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(diǎn)σs、屈服強度σ0.2、抗拉強度σb、延伸率δ及斷面收縮率φ等數據。拉伸試驗的方法和所用試樣的尺寸及切取部位都有嚴格的標準規定。拉伸試驗絕大多數在常溫下進(jìn)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(dòng)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,測定使之斷裂所需要的功Ak,稱(chēng)為沖擊功。一般認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(chēng)為沖擊韌性值,單位用焦耳(J)表示。根據試樣的形狀和斷裂的方法,試驗大致可分為拉力沖擊、扭轉沖擊和彎曲沖擊3種類(lèi)型。各種試驗方法所用的試樣又都有有缺口與無(wú)缺口之分。加缺口是為了改變試樣斷裂時(shí)的應力分布。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(chēng)艾氏沖擊)和橫梁式(即簡(jiǎn)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(jìn)行,是應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(huì )發(fā)生應變時(shí)效。在高溫條件下工作時(shí)更為明顯。按規定必須對其中某些鋼種進(jìn)行應變時(shí)效沖擊檢驗。
扭轉試驗
對試樣兩端施以靜扭矩(一般扭至斷裂),測量扭矩和相應的扭角,及其相應的力學(xué)性能指標,如切變模量、上屈服點(diǎn)、下屈服點(diǎn)、抗扭強度等。此項試驗作起來(lái)比較麻煩,用于傳動(dòng)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力一應變關(guān)系的方法。脆性材料在壓力作用下的應力一應變關(guān)系不遵守虎克定律,壓碎時(shí)單位面積上的力即為抗壓強度。管環(huán)壓縮時(shí),根據管環(huán)尺寸和管環(huán)壓壞時(shí)的載荷,算出管環(huán)的抗彎強度。
硬度試驗
在規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(jiǎn)單易行,在某些情況下甚至可以看作是無(wú)損檢驗,在試樣很小時(shí)還可以在一定程度上代表其他力學(xué)性能試驗,得到有價(jià)值的參考數據。
應力松弛
在規定溫度下,保持試樣初始變形或位移恒定,測定試樣上應力隨時(shí)間而變化的關(guān)系。應力松弛試驗分有拉伸應力松弛試驗和彎曲應力松弛試驗。前者用于棒、線(xiàn)材產(chǎn)品的檢驗,后者用于管材產(chǎn)品的檢驗,如預應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(lèi)循環(huán)應力的恒負荷幅,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(zhuān)門(mén)的疲勞試驗機上進(jìn)行。疲勞試驗根據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、扭轉疲勞試驗和復合疲勞試驗,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(dòng)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。