通過(guò)不同的力學(xué)試驗(yàn)測(cè)定金屬材料的各種力學(xué)性能判據(jù)。金屬在力作用下所顯示的同彈性和非彈性相關(guān)的及同應(yīng)力一應(yīng)變相關(guān)的性能都屬于金屬力學(xué)性能。在研制和發(fā)展新材料、改進(jìn)材料質(zhì)量、金屬制件的設(shè)計(jì)和使用等過(guò)程中，力學(xué)性能是最重要的性能指標(biāo)，是金屬塑性加工產(chǎn)品性能檢驗(yàn)中不可缺少的檢驗(yàn)項(xiàng)目。
力學(xué)性能試驗(yàn)一般有拉伸試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、應(yīng)力松弛試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等。其中應(yīng)力松弛試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)不屬于材料的常規(guī)力學(xué)性能檢驗(yàn)。
拉伸試驗(yàn)是在拉伸試驗(yàn)機(jī)上用靜拉伸力對(duì)試樣進(jìn)行軸向拉伸，以測(cè)量力和相應(yīng)的伸長(zhǎng)(一般拉至斷裂)，測(cè)定其相應(yīng)的力學(xué)性能的試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)是力學(xué)性能試驗(yàn)中最基本的經(jīng)典試驗(yàn)方法。拉伸試驗(yàn)絕大多數(shù)在常溫下進(jìn)行，只有對(duì)在高溫下使用的鋼材要作高溫拉伸性能試驗(yàn)。
沖擊試驗(yàn)是一種動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)。把一定形狀的試樣用拉、扭或彎曲的方法使之迅速斷裂，測(cè)定使之?dāng)嗔阉枰墓k，稱(chēng)為沖擊功。一般認(rèn)為沖擊試驗(yàn)是檢驗(yàn)材料韌性的，所以也叫做沖擊韌性試驗(yàn)。常用的試驗(yàn)方法是彎曲沖擊試驗(yàn)。彎曲沖擊試驗(yàn)可分為肱梁式和橫梁式。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(yàn)可在不同溫度下進(jìn)行，是應(yīng)用最廣泛的一種沖擊試驗(yàn)方法。
彎曲試驗(yàn)在工程和建筑上，很多構(gòu)件和零部件是在彎曲載荷作用下工作的，如橋式起重機(jī)橫梁、火車(chē)的輪軸、電纜橋架等，需要對(duì)這些零件或構(gòu)件的材料進(jìn)行彎曲性能評(píng)定，因此彎曲力學(xué)性能也是生產(chǎn)中常用的一種金屬性能試驗(yàn)方法。
剪切試驗(yàn)測(cè)定材料在剪切力作用下的抗力性能，是材料機(jī)械性能試驗(yàn)的基本試驗(yàn)方法之一。主要用于試驗(yàn)承受剪切載荷的零件和材料，如鍋爐和橋梁上的鉚釘、機(jī)器上的銷(xiāo)釘?shù)取＜羟性囼?yàn)在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試樣置于剪切夾具上，加載形式有單剪和雙剪兩種， 試樣在剪切載荷P作用下被切斷。
壓縮試驗(yàn)測(cè)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(shí)單位面積上的力即為抗壓強(qiáng)度。管環(huán)壓縮時(shí)，根據(jù)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(qiáng)度。
硬度試驗(yàn)在規(guī)定的試驗(yàn)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(píng)定其硬度的試驗(yàn)方法。根據(jù)壓頭形狀，硬度試驗(yàn)分為布氏硬度試驗(yàn)、洛氏硬度試驗(yàn)、維氏硬度試驗(yàn)、肖氏硬度試驗(yàn)等。硬度試驗(yàn)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(yàn)，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(yàn)，得到有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。
應(yīng)力松弛是在規(guī)定溫度下，保持試樣初始變形或位移恒定，測(cè)定試樣上應(yīng)力隨時(shí)間而變化的關(guān)系。應(yīng)力松弛試驗(yàn)分有拉伸應(yīng)力松弛試驗(yàn)和彎曲應(yīng)力松弛試驗(yàn)。前者用于棒、線材產(chǎn)品的檢驗(yàn)，后者用于管材產(chǎn)品的檢驗(yàn)，如預(yù)應(yīng)力混凝土用的熱處理鋼筋、鋼絲繩等。
疲勞試驗(yàn)是金屬試樣在一定的條件下承受某一類(lèi)循環(huán)應(yīng)力的恒負(fù)荷幅，測(cè)定試樣的疲勞強(qiáng)度、疲勞極限或疲勞壽命的試驗(yàn)方法。疲勞試驗(yàn)在專(zhuān)門(mén)的疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。疲勞試驗(yàn)根據(jù)試樣受力方式之不同，可分為彎曲疲勞試驗(yàn)、軸向(拉或壓)疲勞試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)和復(fù)合疲勞試驗(yàn)，其中最常用的是軸向疲勞試驗(yàn)。疲勞試驗(yàn)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(yàn)。
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