材料是企业进行工业生产的物质基础,是企业生产优质产品的最基本保障,是企业生产高质量产品的前提条件。
简介
材料是企业进行工业生产的物质基础,是企业生产优质产品的最基本保障,是企业生产高质量产品的前提条件。
对材料进行测试,能够为材料生产厂家提供研制和发展新材料、改进材料质量、发挥材料最大限度潜力(选用适当的
许用应力)、分析材料制件故障提供理性的科学支持。对材料使用厂家来说,材料测试能够提供购买标准和依据。
试验机
选用质优价廉且适用的材料能够最大化的的利用材料,为企业节约适当的
生产成本。在现行的
材料检测当中,使用最为广泛的是
材料试验机,也叫万能
电子材料拉力试验机,通常我们简称为拉力机。
材料试验机通过更换不同夹具,可用于对各类材料进行
抗拉强度,
剪切强度,
剥离强度,
屈服强度,
环压强度,拉伸、
压缩、弯曲、撕裂、剪切等试验。
广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、压力容器等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都具有重要作用。
试验种类
材料试验的种类繁多,现代常用的有机械、物理、化学、腐蚀、
磨损试验和无损检测以及工艺性能试验等。 ① 机械性能试验 测量材料在力或能的作用下所表现的特性,如强度、刚度、塑性、韧性、硬度等。有时要求在某些特定环境,例如高温、低温、腐蚀等条件下进行试验。由于工程结构和机器零部件绝大部分是在受力的情况下工作的,机械性能是它们的主要性能,因而这类试验应用最广。
② 物理试验 利用材料的各种
物理效应来检测材料的一系列特性,包括化学组成和价态、
表面形貌、
晶体结构、
显微组织等,或确定一些物理性能参数,如
比热容、
热导率、
电导率、
膨胀系数等。这类试验中的很大一部分能揭示材料的微观特征,从而可与宏观性能联系起来,用于分析质量问题和失效事故,以及进行
材料科学中的基础性研究等(见
材料物理试验)。
③ 化学分析 定性或定量地测定材料的化学组分和结构。所用方法主要有两大类:一是以各种化学反应作为基础的经典化学分析方法;另一是利用各种元素的不同物理或物理 -化学效应的仪器分析方法。前者灵活性较大,为很多标准分析方法所采用。后者的特点是分析速度快、灵敏度高,但试验装置通常较庞大复杂,价格昂贵,适用于大批量和成分较复杂的试样分析工作(见
材料化学分析)。
④
腐蚀试验 用化学、物理或机械方法测出材料在各种
介质中因化学或
电化学反应而引起表面局部的或均匀的损耗──腐蚀。这类试验对长期处于侵蚀性环境中的装置,如石油、化工、海洋钻探设备等尤其重要。
⑤
磨损试验 测定固体在受另一相互接触的固体的摩擦,或受固态、
液态或气态颗粒的碰撞时所引起的表面损耗──磨损。这类试验尚无公认的统一标准。由于很多因素如介质的腐蚀作用、零件的振动、磨粒的形状和相对的运动速度等均会显著地影响磨损率,实验室的试验结果常与实际情况有较大的出入,应用时须加注意。一般用
台架试验和实物试验更具有实际意义。
⑥ 无损检测 在保持被检物完好的条件下利用各种
物理效应查出被检物表面或内部的缺陷,或测定其组织、性能和其他物理量。不损害被检物的使用性能是它有别于一般材料试验的特点。这类试验是保证产品质量和安全使用的重要手段。
⑦ 工艺性能试验 测定材料加工成半成品或成品所用的工艺过程(铸造、锻压、焊接、
金属热处理、切削加工等)的难易程度。这种试验对判定材料能否投入正常生产有很大意义,对于发展新材料也很重要。
试验方式
材料的试验方式有试验室试样试验、实验室台架试验、现场挂片试验和实物运转试验。
① 试验室试样试验:分为不对实际工况条件作特殊模拟的常规试验;模拟实际工况中的主要条件(如温度、介质、
载荷谱等)的模拟试验;强化某些工况条件的快速试验。
② 试验室
台架试验:将材料制成实际零件或模型,在试验室内模拟一定的工况条件进行试验。
③ 现场挂片试验:将材料制成一定规格的试样,直接放在现场上进行考验。这种方式在
腐蚀试验中应用较多。
④ 实物运转试验:将材料制成零部件,装在实际机器上进行实物运转。
严格说来,台架试验和实物运转试验因包含了结构和环境等因素,已不属单纯的材料试验。但它们更能反映材料的使用效果,因而日益受到重视。
试验程序
试验程序随试验目的、试验种类和材料种类的不同而异。通常包括以下几个主要步骤。
①试验方式的确定:选择试验方式时应考虑各种方式的特点,尤其是准确度、
精确度、灵敏度和测试速度等。
② 抽样:抽取试样时应注意待检物的均匀性、样品的代表性和适宜的数量等。
③
试样制备:须注意取样部位、取样方向、试样的尺寸和形状等,并避免制样时产生缺陷和污染。
④ 试验装置的校准:试验装置须定期校准,如误差超过一定范围,必须加以检修。
⑤ 试验:通常按标准所规定的步骤进行。带有探索和研究性的试验应视具体情况进行。
⑥ 试验结果的计算、分析和诠释:对试验结果进行适当的数学和图解等处理,最后进行分析和诠释。