影響金屬材料力學效能的因素有哪些

1樓：歡歡喜喜

金屬材料的力學效能包括強度、硬度、塑性、韌性、耐磨性和缺口敏感性等效能.

影響金屬力學效能的主要因素：

1、內在因素:材料的化學成分、組織結構、冶金質量、殘餘應力及表面和內部缺陷等.

2、外在因素:載荷性質（靜載荷、衝擊載荷、交變載荷）、載荷譜、應力狀態（拉、壓、彎、扭、剪下、接觸應力及各種複合應力）、溫度、環境介質。

測定金屬材料拉伸時力學效能實驗時產生實驗結果誤差因素有哪些

2樓：上海艾荔艾金屬材料****

拉伸試驗是在對金屬材料產品質量進行檢測和評定過程中使用的最廣泛的實驗。但是，有很多因素都可以影響拉伸試驗的結果，只有明確了具體的影響因素，才能針對這些影響因素進行具體分析。根據研究分析結果制定實驗相關操作規定和試驗流程，才能保證實驗結果的真實性和精確性。

1.取樣以及試樣製備對實驗結果的影響

1.1.取樣部位的影響

從金屬材料的不同位置取樣獲得的實驗樣本，其力學效能往往存在一些差異，例如圓鋼40mm其中心處的抗拉強度低於1/4處的抗拉強度，且斷後拉伸率也存在差別，可見取樣部位對實驗結果有著不可忽視的影響。由於金屬材料在鑄造形成、加工過程中，成分、內部組織結構、冶金缺陷、加工變形分佈不均，因此使得同一批，甚至同一產品的不同部位的力學效能出現了差異。因此在取樣時應嚴格按標準進行，以避免實驗結果出現偏差造成誤判。

1.2.取樣方向的影響

取樣方向的差異會直接影響金屬材料拉伸試驗的斷後伸長率、屈服強度以及抗拉強度等各項效能指標，尤其是斷後伸長率受到的影響更大。若採取橫向取樣，則依照有關標準，試驗之後的斷後伸長率則不能夠達標。通常垂直於軋製方向，則金屬力學效能則可能不達標；平行於軋製方向，則金屬力學效能良好。

1.3.試樣的形狀、尺寸的影響

同一材料同一狀態的金屬材料，如果截面形狀不同，測得的結果對屈服強度中的上屈服強度reh影響大，對下屈服強度reh影響小。矩形試樣的工作長度部分的對稱度，圓形試件的工作部分軸線與夾頭部分的軸線不同心，都會在拉伸時產生偏心力，產生附加彎曲應力，使強度和伸長率均降低。

試樣的尺寸的大小對試驗結果的影響是，同一材料同一狀態的金屬材料試樣，大橫截面積（大尺寸）的試樣的抗拉強度較小尺寸的低，而且塑性指標也下降。

1.4.試樣製備方法的影響

切取樣坯時必須防止因受熱、加工硬化及變形而影響其力學效能。切取樣坯時應留有足夠的機加工餘量，一般應不少於鋼材直徑和厚度，但最小不少於20mm，這樣機加工試樣時，可以把受熱或冷加工硬化的部分完全去除掉，以免影響效能的測定。從樣坯機加工成試樣，一般通過車、銑、刨、磨等機加工，但車削、切削和磨削的深度和走刀速度及潤滑冷卻均應適當，以防止發生因受熱或冷加工硬化而影響材料的效能。

2.實驗裝置和測試儀器對實驗結果的影響

2.1.試驗裝置

試驗機與引伸計是金屬材料拉伸試驗中常用的兩種試驗裝置。其中，前者主要用來向試件施加作用力，同時測量作用力數值；後者主要用來進行位移或者延伸的測定。以上兩種試驗裝置將會直接影響試驗結果數值的準確信和真實性。

所以，試驗時必須要確保試驗機與引伸計在檢定合格的有效期之內。另外，需要注意的是，如果試樣加偏、加歪、試樣彎曲、不平直等都是引起受力不同軸的因素，進而影響測量結果。

2.2.測量儀器方面

尺寸測量儀和量具是在金屬材料拉伸試驗過程當中最為常用的測量儀器，要求這些測量儀器的精度必須符合試驗要求。其中，對測量準確度影響最大的因素主要是量具分辨力；除此之外，測量時的壓力值、量具砧面汙染以及量具零點等因素也會試驗時的數量測量精度產生影響。所以，在進行試驗之前，必須要對各種測量儀器進行校驗，同時保持量具的清潔乾淨。

3.夾持方法對實驗結果的影響

拉伸試驗檢測中夾持方法非常重要，如果試樣夾不住，試驗則無法進行；如果加持方法不合理，則會實驗結果出現較大誤差。在進行拉伸試驗時，常出現試樣常因應力集中而斷在加持部分或標距外的過渡區，導致實驗失敗的現象。試驗機的載入軸線應與試樣的幾何中心一致，如果不一致，會造成偏心載入而產生彎曲。

一般不允許對試樣施加偏心力，因為力的偏心容易使試驗力與試樣軸線產生明顯偏移；拉伸夾具選用不當會使試樣產生附加彎曲應力，從而使結果產生誤差，同時拉伸夾具選用不當也極易引起拉伸試樣打滑或斷在鉗口內，導致實驗資料不準確或實驗資料偏低。總之，載入系統、試樣幾何形狀尺寸以及非均質試樣都可能引起偏心載入，要儘量減少這些偏心效應。

4.試驗環境溫度對實驗結果的影響

即使是普通的金屬材料，實驗環境的溫度不同實驗結果也不盡相同，尤其是一些溫度敏感性較高的金屬材料，受溫度的影響更為明顯。通常情況下，溫度越高，則金屬材料的強度效能指標則越低，同時塑性效能指標越高。所以，如果金屬材料對溫度敏感，則需要利用溫度係數進行修正。

對於常規試驗而言，試驗時的環境溫度應該控制在10℃～35℃之間。在該環境溫度下，如果採用高精度感測器或者金屬材料特殊，則需要認真考慮溫度因素，如果需要，則應該進行必要的修正。

5.人為因素對實驗結果的影響

在拉伸試驗中試樣的橫截面積非常關鍵，但是在一些產品的標準說明上會明確規定其拉伸的試驗橫截面積，並且要按照名義尺寸的橫截面積規定要求。在產品的標準當中如果沒有特殊的規定，就必須要遵循國家標準要求，對其實際尺寸進行測量。但是如果都是按照名義的尺寸去計算其橫截面積，所測試的得出的結果則會受到一定的影響，甚至把合格強度的測為不合格的，存在把不合格測定為合格的情況。

且拉伸試樣時必須要按照直徑的大小來選擇外徑的千分尺以及遊標卡尺等。一旦應用的測量方法不夠精準，則會影響到人為的尺寸在進行測量時出偏大，甚至給強度測試出現偏低的測量結果。如果當量具的測量面和試樣軸線出現垂直時，所測量得到的結果就是 d1>d0。

在實際操作光圓拉伸試驗中，外徑以及在薄板的矩形拉伸試樣，由於外徑千分尺測量同一圈就0.5mm，如果不注意的話就很容易看錯一圈，將外徑千分尺測量時的資料讀成0.5mm，這就造成測量結果不準確的現象。

通常如果操作的技術以及在主觀因素下出現不同情況時，則會給測量的結果造成一定的誤差。即使在相同條件下，由不同人員進行拉伸試驗操作，實驗結果多少也存在一些差異。

總結：以上總結的五方面不同因素對於金屬材料拉伸試驗檢測結果的影響是不同的。在實際檢測中為了確保實驗資料的準確，必須儘量減小各種因素的影響。因此要針對各種影響因素制定各種操作流程規定，保證試驗方法正確。

哪些因素影響材料的強度

3樓：匿名使用者

根據外力作用方式不同，材料的抗拉強度、抗壓強度、抗剪強度等。對有屈服點的鋼材還有屈服強度和極限強度的區別。在相同條件下，材料的強度高，則結構杆件的承載力也高。

影響強度的內在因素有：結合鍵、組織、結構、原子本性。如將金屬的強度與陶瓷、高分子材料比較可看出結合鍵的影響是根本性的。

從組織結構的影響來看，可以有四種強化機制影響金屬材料的強度，這就是：(1)固溶強化；(2)形變強化；(3)沉澱強化和彌散強化；(4)晶界和亞晶強化。沉澱強化和細晶強化是工業合金中提高材料屈服強度的最常用的手段。

在這幾種強化機制中，前三種機制在提高材料強度的同時，也降低了塑性，只有細化晶粒和亞晶，既能提高強度又能增加塑性。

影響強度的外在因素有：溫度、應變速率、應力狀態。隨著溫度的降低與應變速率的增高，材料的強度升高，尤其是體心立方金屬對溫度和應變速率特別敏感，這導致了鋼的低溫脆化。

應力狀態的影響也很重要。雖然強度是反映材料的內在效能的一個本質指標，但應力狀態不同，強度值也不同。我們通常所說的材料的強度一般是指在單向拉伸時的強度。

4樓：匿名使用者

影響強度的內在因素有：結合鍵、組織、結構、原子本性。如將金屬的強度與陶瓷、高分子材料比較可看出結合鍵的影響是根本性的。

在這幾種強化機制中，前三種機制在提高材料強度的同時，也降低了塑性，只有細化晶粒和亞晶，既能提高強度又能增加塑性。

5樓：哥哥兒子

不同材料的影響因素是不一樣的

影響金屬材料力學效能的因素有哪些

金屬材料的力學效能包括為,金屬材料的力學效能包括哪些

金屬材料的力學效能指標有哪些

實驗2測定金屬材料壓縮時的力學效能

相關推薦