分析金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)

1、分析金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)摘要：現(xiàn)如今，我國(guó)的科技在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，現(xiàn)階段，金屬 材料的使用頻率越來越高，其和人們的生活連接也更加的緊密起來，成為了人們 生活中不可缺少的一部分。本文主要就金屬材料的力學(xué)性能試驗(yàn)進(jìn)行分析，通過 試驗(yàn)的論證，來總結(jié)出金屬材料的使用方式，推動(dòng)我國(guó)金屬材料行業(yè)的發(fā)展。關(guān)鍵詞：金屬材料；力學(xué)性能；試驗(yàn)研究引言在實(shí)際工程中，對(duì)于金屬材料的選擇，需要人員對(duì)材料的力學(xué)性能和儲(chǔ)放條 件有一定的認(rèn)識(shí)，在不同材料中進(jìn)行選擇，工作人員主要依據(jù)的選擇原則就是材 料的力學(xué)性能。材料的力學(xué)性能是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要表現(xiàn)，是表征材料在給定 外界條件下的行為參量和使用狀態(tài)下表現(xiàn)出來的

2、行為。在材料的正常使用過程中， 這種性能是金屬材料最常見和利用的部分。探究金屬材料的力學(xué)性能對(duì)于工作人 員選擇合適的金屬材料有重要的參考價(jià)值。1開發(fā)金屬材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的重要性分析按照我國(guó)當(dāng)前金屬材料在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，其實(shí)是并不樂觀 的，因?yàn)槲覈?guó)無論是在金屬材料的應(yīng)用方面還是在對(duì)金屬材料性能測(cè)試方面，與 其他發(fā)達(dá)國(guó)家還是存在較大差距的，而且由于發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壟斷，我國(guó)的金屬 材料性能測(cè)試工作一直都在摸索著前行，雖然無數(shù)次碰壁，但是毅然前行。進(jìn)入 21世紀(jì)以來，我國(guó)的社會(huì)發(fā)展速度越來越快，而且發(fā)展進(jìn)程對(duì)金屬材料的應(yīng)用要 求也變得越來越高，很多金屬材料的力學(xué)性能測(cè)試的現(xiàn)有結(jié)

3、果已經(jīng)不能夠再滿足 社會(huì)發(fā)展的需求了。因此，在當(dāng)前的形勢(shì)下，開發(fā)更加科學(xué)合理的金屬材料力學(xué) 性能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)也是亟待解決的事情。金屬材料的力學(xué)性能是考驗(yàn)金屬材料 真正在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用的重要參考，而且也是工程建設(shè)以及其他行業(yè)發(fā)展考量的重要 材料數(shù)據(jù)，在金屬行業(yè)之中，材料的組織結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部成分是直接影響著金屬材 料的具體應(yīng)用范圍的。而且金屬材料的力學(xué)性能也會(huì)隨著其應(yīng)用的環(huán)境、承載方 式、溫度、等等不同接觸情況的不同而發(fā)生變化，因此，金屬材料力學(xué)性能測(cè)試 是我國(guó)目前測(cè)試新材料、擴(kuò)大金屬材料應(yīng)用領(lǐng)域以及未來建設(shè)發(fā)展的重要依靠。 由于金屬材料力學(xué)性能測(cè)試的基本任務(wù)是如何正確的選擇檢測(cè)的設(shè)備以及科學(xué)的 判斷

4、金屬材料的性能，并準(zhǔn)確的計(jì)算出此種金屬材料的具體應(yīng)用范圍，而且一般 金屬材料的使用范圍較為廣泛且環(huán)境較為惡劣，所以科學(xué)的管理方法以及可靠的 測(cè)試結(jié)果就成為了其發(fā)展的重要目標(biāo)，金屬材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)管理以及 準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)于我國(guó)金屬材料應(yīng)用研究領(lǐng)域的發(fā)展具有非常重要的意義。2金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)方式的研究2.1GB/T228.1-2010在GB/T228.1-2010方法的實(shí)驗(yàn)，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)人員不能直接的采用在 GB/T228.1-2010的方法對(duì)其試驗(yàn)進(jìn)行處理，需要在一定程度上對(duì)該試驗(yàn)的相關(guān)設(shè) 備以及技術(shù)的實(shí)驗(yàn)背景等進(jìn)行了解，在了解過后，還要對(duì)相關(guān)的研究人員進(jìn)行專 業(yè)知識(shí)技能的培訓(xùn)，之后在進(jìn)行

5、試驗(yàn)的開展，對(duì)金屬材料的應(yīng)變速度進(jìn)行管理和 控制，這始終是我國(guó)研究金屬材料力學(xué)性能試驗(yàn)的難點(diǎn)，對(duì)此，相關(guān)試驗(yàn)機(jī)械設(shè) 備的生產(chǎn)廠家也在搜索相關(guān)的而解決辦法，盡可能的給我國(guó)研發(fā)人員提供有力的 幫助，解決金屬材料的連續(xù)以及不連續(xù)性的屈服性，并對(duì)其方案進(jìn)行統(tǒng)一，國(guó)外 的一家試驗(yàn)制造商甚至退出一款新型的電力測(cè)量設(shè)備，以此來加強(qiáng)其和控制系統(tǒng) 之間的連接程度，傳感器技術(shù)能有效的處理好控制系統(tǒng)中的各項(xiàng)問題。2.2GB/T2039-2012GB/T2039-2012高溫度且持久的進(jìn)行蠕變的試驗(yàn)，需要在一些方面加大其重 視程度，首先要對(duì)其實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部環(huán)境的溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾砗驼{(diào)控；其次，還 要根據(jù)該試驗(yàn)的溫度變化

6、程度以及所能承受的范圍進(jìn)行考量，選擇一個(gè)匹配程度 比較高的熱點(diǎn)偶；最后，要對(duì)持久蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的同軸度進(jìn)行管理和調(diào)控。該項(xiàng)試 驗(yàn)所使用的材料是高溫合金，這種合金的使用對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來說具有很大的 幫助作用，對(duì)此，我國(guó)大部分的科研機(jī)構(gòu)都會(huì)對(duì)該材料進(jìn)行其性能的研究，為了 保證其研究的效果，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室會(huì)引進(jìn)大量的機(jī)械設(shè)備，持久蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的使 用是必不可少的。2.3硬度測(cè)試硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一種性能指標(biāo)，硬度試驗(yàn)方法有十幾種，基 本上可分為壓入法、回跳法和刻劃法三大類。對(duì)于材料的硬度進(jìn)行測(cè)試時(shí)，實(shí)驗(yàn) 人員需要通過給實(shí)驗(yàn)材料施加受力的方式，完成相關(guān)檢測(cè)研究工作，根據(jù)布氏硬 度的方式來進(jìn)行測(cè)量，

7、將試驗(yàn)材料放置在具有一定壓力的環(huán)境中，通過布氏硬度 進(jìn)行測(cè)算，使用該測(cè)試方法能夠較為準(zhǔn)確的對(duì)材料的硬度進(jìn)行確定，該試驗(yàn)方法 一般應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)中，但無法對(duì)成品進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)闇y(cè)試過程中可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成 不可逆的破壞，布氏硬度測(cè)試的對(duì)象主要是鑄鋼和鍛鋼，將該測(cè)試方式應(yīng)用到有 色金屬的硬度測(cè)試時(shí)，其測(cè)試結(jié)果與實(shí)際測(cè)定會(huì)有較大的出入；微氏硬度可以用 于成品的測(cè)量，所以是目前最為常見的一種測(cè)量手段，微氏硬度的測(cè)定原理與布 氏硬度相同，也是根據(jù)單位壓痕面積上承受的試驗(yàn)力，即應(yīng)力值作為硬度值的計(jì) 量指標(biāo)，其測(cè)試數(shù)值為試驗(yàn)力與表面積S的比值，在進(jìn)行微氏硬度測(cè)試時(shí)，對(duì)角 線的長(zhǎng)度會(huì)控制在0.02 1.4mm的范圍內(nèi)

8、，用于該測(cè)試方法對(duì)于測(cè)試對(duì)象的表面 光滑具有較高的要求。2.4儀器化壓痕試驗(yàn)這種實(shí)驗(yàn)方式相對(duì)來說比較新，在實(shí)驗(yàn)過程中，這種方法具有一定的優(yōu)勢(shì)， 可以利用這種實(shí)驗(yàn)方式對(duì)考量金屬材料自身的強(qiáng)度大小，并對(duì)其相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行 準(zhǔn)確的測(cè)量。這種實(shí)驗(yàn)方式有一個(gè)顯著的特征，就是其能把金屬材料的壓痕深度 等詳細(xì)的記載下來，之后，在利用測(cè)試的曲線等對(duì)其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息的機(jī)械特性進(jìn) 行考量，計(jì)算出該金屬材料的使用性能?，F(xiàn)階段，全球有很多科研機(jī)構(gòu)會(huì)采用這 種研究方式去探索金屬材料的力學(xué)性能，其已經(jīng)成為目前最主要的一種試驗(yàn)方式。 這種試驗(yàn)方式的精準(zhǔn)程度相對(duì)來說比較高，即使是對(duì)一些比較微小的數(shù)據(jù)也能進(jìn) 行測(cè)量和記錄，有效的展

9、示出其力學(xué)的特性。GB/T21838.4-2008標(biāo)準(zhǔn)中的納米壓 入技術(shù)是最近幾年采逐漸發(fā)展出現(xiàn)的一種微納米力學(xué)測(cè)試技術(shù)，這一技術(shù)可以通 過連續(xù)測(cè)控作用在壓頭上的荷載以及位移，同時(shí)可以對(duì)測(cè)量得到的荷載一一位移 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而得到被測(cè)量材料的楊氏模量以及硬度等等力學(xué)特性參數(shù)。這種 試驗(yàn)方法具有極高的測(cè)試精度，可以做到在微米量級(jí)的情況下對(duì)材料、薄膜或是 涂層材料進(jìn)行力學(xué)特性的展示。同時(shí)也可以在納米壓入試驗(yàn)中對(duì)材料微區(qū)的楊氏 模量、硬度、蠕變速率等敏感指數(shù)等力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)語(yǔ)對(duì)于金屬材料力學(xué)性能的測(cè)試，有助于工作人員在進(jìn)行實(shí)踐過程時(shí)，針對(duì)不 同的材料的特點(diǎn)，選擇最適合工作的材料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過對(duì)力學(xué)性能材料的不 斷探究，有助于發(fā)現(xiàn)金屬材料力學(xué)性能的構(gòu)成規(guī)律和影響因素，在提高金屬力學(xué) 性能的行業(yè)中，具有相當(dāng)重要的指導(dǎo)意義。要提高金屬材料力學(xué)性能，首先就要 對(duì)其內(nèi)部機(jī)理進(jìn)行研究和確定，只有深入具體的了解到影響金屬力學(xué)性能內(nèi)在因 子才能夠有效提高金屬的力學(xué)性能，