机械性能测试

最常见的机械性能屈服应力,伸长、硬度和韧性。前两个是测量中拉伸试验,一个示例加载,直到它开始进行塑性应变(也就是说,应变时未恢复卸载样品)。这个压力称为收益率压力。这个属性是相同的各种样品的相同合金,结构设计,因为它是有用的预测的负载超出结构将永久地大发雷霆。

如果继续过去的收益率,拉伸试验负载达到最大应变定位和脖子上出现的样本。最大负载,除以初始横截面积的样本,称为极限拉伸应力(ut)。最后的长度减去初始长度,除以初始长度,称为伸长。屈服应力、ut、伸长是最常见的列表金属的机械性能。

的硬度的金属可以以几种方式。如果一个硬硬度计压头(球体、锥或金字塔)是一小段距离推到一个金属定义载荷,载荷除以接触面积成为硬度的测量。用于测试钢,这类测试的一个最古老的布氏硬度试验,使用一个10-millimetre-diameter球和一个3000公斤负载。布氏硬度值与生产相关联。小得多的负载和钻石microindenters也可用于结合显微镜测量非常小的区域的硬度(到几个微米,一米,对面)。

不同类型的试验机直接,这表明硬度,熊的名字罗克韦尔。在这里,而不是测量压痕硬度计压头后的宽度被移除,敏感计显示的深度硬度计压头沉入给定载荷下的表面。各种尺寸的硬度计压头和负载允许范围广泛的硬度测量。这些数字硬度对于制造业的质量控制非常有用,尤其是在保证批次的一致性。

特别关注的工程结构是突然的预防,彻底失败,如脆性材料的断裂。首选是一种结构,将变形下过载而不是失败。突然失败始于一个等级或局部的应力集中裂纹,和所需要的能量扩展裂纹在固体是一种测量固体的韧性。脆性材料在硬,韧性较低,而在一个强大的、高韧性金属。一个常见的韧性的测试夏比测试雇佣了一个小酒吧的一个金属v型槽一侧。一个大型锤摆动,罢工的门槛边沟。吸收的能量推动酒吧锤子是韧性。

测试需要更多的仪器,但测量材料更有用的属性进行分析,是双方的分开的一个示例包含一个裂缝,最初削减约三分之一的样本。的使用和分析测试断裂力学,用来证明获得的信息完整性强劲的材料制作的结构,包含小flaws-for示例中,火箭外壳,飞机,核反应堆压力容器。

如果一次部分加载到一个附近的应力屈服应力,它不会打破。然而,如果是反复加载这个级别,它最终就会断。这个失败叫做疲劳,避免疲劳设计中是一个重要的目标移动机械。周期的一部分将会经历越多,容许应力越低,必须分配为了避免失败的疲劳。

另一种类型的失败可观测的负载低于屈服应力蠕变。如果一个负载应用,几个月或几年的样本,样本会慢慢扩展。与高温熔化金属,在高温蠕变变成一个问题。它变成了一个限制考虑运行在最高的燃气轮机温度的金属零件。