常规金属材料检测

发布时间:2023年9月17日 14:52

常规金属材料检测是指对金属材料的相关性能、质量等进行检测的过程。金属材料的检测是工业生产中非常重要的一项工作,它可以保障金属材料的使用性能,避免安全事故的发生,提高生产效率,降低生产成本。通常情况下,常规金属材料的检测主要涉及硬度、强度、延展性、抗疲劳性、耐蚀性等性能。下面就介绍一下常规金属材料的检测方式。

一、硬度检测

硬度是金属材料性能的重要指标之一,它通常用来表示这种材料的抗压能力。因此,在生产加工、选择金属材料的时候,硬度测试是必不可少的。硬度检测主要分为以下几种:

1. 洛氏硬度检测:此法适用于所有金属及合金。硬度测定的原理是测定钢珠或球锥压入试样表面后再用显微镜测量压痕大小,根据预设公式求出所测的材料硬度值。通常是将试样轻轻压在一个硬度试验机所设计的圆锥或球形刚体上,测定不同深度下的压力或压痕大小进而计算出硬度值,常用于硬度较低的金属材料。

2. 布氏硬度检测:此法适用于钢、铸铁、有色金属等材料。它的原理是测定压入试样表面的压头在试样表面上留下的压痕大小。根据压痕的角度及长度来推算出其硬度。通常是将试样压在硬度试验机上,测试器上的压头用不同的负荷力量压入试样表面,然后根据在表面留下的压痕的大小和形状计算出布氏硬度值。它是一种全球通用的硬度测试方法,可以适用于各种金属材料的硬度测试。

3. 维氏硬度检测:此法适用于软质材料、极薄的薄板、薄带、方管及其他各种形状的工件。其硬度的测定法是采用锋利的钻头或金刚石圆锥在试样表面掏槽而得。由于维氏硬度仪测量范围广, 具有较高的测量精度,尤其适用于测量薄板和小工件的硬度。

4. 罗氏硬度检测:在金属表面上落下一个钢珠或钻头后达到平衡点的高度或深度,就是罗氏硬度。它是用压头形成的半球形钻头压入待测试金属表面所形成的圆弧形压痕的直径来表示硬度的一种有关硬度测定的工艺。

二、强度检测

强度是金属材料另一个重要的性能指标。强度检测可以通过金属材料的抗拉、抗压、屈服强度、冲击韧性等测试来判断这种材料的强度是否满足要求。通常的测试方法包括:

1. 拉伸试验:这是最常见的强度测试方法。它通常利用万能试验机对金属试样进行拉伸,然后从应变-力曲线和应变-应力曲线中计算材料的屈服点和极限拉伸强度等。

2. 压缩试验:除了拉伸试验外,还可以采用压缩试验评估材料的强度。最常见的是通过万能试验机上的压缩夹具对金属试样施加压力,测量材料的最大压缩荷载和应变。

3. 冲击试验:此法是通过施加冲击荷载来检测金属材料的韧性和强度。冲击试验通常使用冲击试验机对标准试样进行测试,然后根据材料的冲击强度计算冲击韧性等参数。

三、延展性检测

在生产现场,金属材料的延展性也是一个非常重要的性能指标。它反映了金属材料在外部力作用下,发生变形和变形后能够恢复原状的能力。而延展性检测一般采用以下几种方法:

1. 弯曲试验:此法是通过向一端固定的金属板施加负载来检测金属材料的弯曲性能。弯曲试验可评估材料的抗弯刚度、弯曲强度和断裂韧性。

2. 管子展开试验:此法通常用于钢铁制管道的测试。管子展开试验可评估管道材料的延展性。管子展开试验时将断面封口后打横割口,然后用压力沿斜面将割口向两边展开并测量展开距离来评估材料的延展性。

3. 断裂延伸试验:此方法通常利用万能试验机,通过对金属材料施加拉力,测量试样断裂前和断裂后试样的长度差值,从中计算出延伸率等。

四、抗疲劳性检测

在一些应用场景下,金属材料的抗疲劳性也是一个需要考虑的指标。抗疲劳性是指材料在循环应力下的抵抗能力,通常采用金属疲劳试验的方法进行检测。金属疲劳试验通常是将金属材料的一段用万能试验机固定在上下两个夹具中,施加周期性的载荷,然后记录载荷的循环次数,以及材料的破坏形态(如断口的形状、开裂的位置等)来评价材料的疲劳性能。

五、耐蚀性检测

动力设备和化工设备中使用的金属材料,容易在高压、高温的酸、碱、盐等刺激条件下发生腐蚀,降低设备的使用寿命,影响设备的性能。于是,进行检测金属材料的耐蚀性是非常必要的。常规的检测方法包括:

1. 酸碱腐蚀测试:利用酸、碱溶液浸泡待检金属板,评估其抵抗腐蚀能力。

2. 盐雾腐蚀试验:制备盐雾试验箱,在高湿度下进行试验,检测金属表面的锈蚀程度。

3. 热蚀性试验:将待测的样品放入到高温熔融盐中,评估其耐高温腐蚀能力。

以上是金属材料的常规检测手段,不同的测试方法适用于不同的金属材料和不同的性能指标。通过检测,可以及时发现金属材料的问题,防止出现安全事故,同时对未来的材料选择和使用也具有重要的指导意义。