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幾種典型的材料測試項目的意義

發布時間:2013-03-31   點擊次數:1411次

幾種典型的材料測試項目的意義
自從接觸試驗機這個行業,在典型的材料測試項目中較多提及到的屈服強度,抗拉強度,彈性模量,靜力韌度,硬度令我產生較多的疑問。比如:他們都是用做什么指標,如何用試驗機進行測試的,有什么意義呢?于是我通過網絡查找,找到了他們相關的一些意義,整理一下,發上來讓大家參考一下,有不足的請指正。
屈服強度的工程意義:傳統的強度設計方法,對塑性材料,以屈服強度為標準,規定許用應力[σ]=σys/n,安全系數n一般取2或更大,對脆性材料,以抗拉強度為標準,規定許用應力[σ]=σb/n,安全系數n一般取6。
需要注意的是,按照傳統的強度設計方法,必然會導致片面追求材料的高屈服強度,但是隨著材料屈服強度的提高,材料的抗脆斷強度在降低,材料的脆斷危險性增加了。
屈服強度不僅有直接的使用意義,在工程上也是材料的某些力學行為和工藝性能的大致度量。例如材料屈服強度增高,對應力腐蝕和氫脆就敏感;材料屈服強度低,冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此,屈服強度是材料性能中不可缺少的重要指標。通常采用試驗機來測試屈服強度。
抗拉強度的意義:在材料不產生頸縮時抗拉強度代表斷裂抗力。脆性材料用于產品設計時,其許用應力是以抗拉強度為依據的??估瓘姸葘σ话愕乃苄圆牧嫌惺裁匆饬x呢?雖然抗拉強度只代表產生zui大均勻塑性變形抗力,但它表示了材料在材料試驗機進行的靜拉伸條件下的極限承載能力。對應于抗拉強度σb的外載荷,是試樣所能承受的zui大載荷,盡管此后頸縮在不斷發展,實際應力在不斷增加,但外載荷卻是在很快下降的。
彈性模量的意義:彈性模量可視為衡量材料產生彈性變形難易程度的指標,其值越大,使材料發生一定彈性變形的應力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應力作用下,發生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產生單位彈性變形所需要的應力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標,相當于普通彈簧中的剛度。
靜力韌度的意義:材料在用試驗機進行靜拉伸時單位體積材料從變形到斷裂所消耗的功叫做靜力韌度。嚴格的說,它應該是真應力-應變曲線下所包圍的面積也就是 工程上為了簡化方便,近似地采?。簩λ苄圆牧?靜力韌度是一個強度與塑性的綜合指標。單純的高強度材料象彈簧鋼,其靜力韌度不高,而只具有很好塑性的低碳鋼也沒有高的靜力韌度,只有經淬火高溫回火的中碳(合金)結構鋼才具有zui高的靜力韌度。
硬度并不是金屬獨立的基本性能。一般硬度計進行硬度測試。它是指金屬在表面上的不大體積內抵抗變形或者破裂的能力 。
現在這些表征力學性能的量都可以通過材料試驗機進行試驗直接得出結果的。比如我們毫克儀器上就有材料試驗機,液壓試驗機等可以測試這些力學性能的材料試驗設備。但是,各種力學性能測試根據不同的標準,不同的試驗機得出的數據有所差異。因而在選購試驗機的時候要特別注意聽專家的意見。應該提供試驗規程或標準并獲取相應的技術方案較為穩妥。
 

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