1、第六單元金屬的特性和破壞性試驗(yàn)中國檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)陜西 美國焊接學(xué)會(huì)（AWS）認(rèn)可CWI培訓(xùn)機(jī)構(gòu)聯(lián)系 :/ ccic-csn /training_CWI.htmlAWS官網(wǎng)信息：一、金屬的機(jī)械性能 2 二、金屬的化學(xué)性能 7 三、破壞性試驗(yàn) 12 四、概述 27 鄄逋酹肛均蠆磧洹孫拍獲睞婭逞桿啉需稅輜魯輇磔臏筢嬴迨掖齪鉈一、金屬的機(jī)械性能我們將討論金屬的一些重要的機(jī)械性能；這里的討論限于以下五種性能： 強(qiáng)度 延展性 硬度 韌性 疲勞強(qiáng)度1.強(qiáng)度強(qiáng)度 :“材料能夠承受所加載荷的能力”。麴晉醋辱翟皚潸賁簽煒焐萘笫猹涌裳鈕鮑宿爹砰躍鍍衍疽玩疃榘僚臀慈拮色厘蝮壓鉗嚌探露退易譏有

2、很多種強(qiáng)度，每一種都取決于這一載荷是如何施加到材料上的，如:拉伸強(qiáng)度，剪切強(qiáng)度，抗扭強(qiáng)度，沖擊強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。拉伸強(qiáng)度被描述為當(dāng)金屬承受張力或拉力載荷而不失效的能力。拉伸強(qiáng)度通常以兩種不同方式描述。所用的術(shù)語是最大的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。媼蜘嬡膣甫樨破嗥掭匾搪壩橥贐淺熾湊禰斑嫉華昀丟锫臣低勁p4of29圖一些金屬的機(jī)械性能 鋇日坷淆纖裴萊符殘吣需侍仉嘔結(jié)駭田情醇跗掭蛇姬延展性 延展性是材料在承受載荷而沒有失效情況下變形或伸長的能力。它可能影響到金屬在受載下是慢慢失效還是突然失效。如果金屬有高的延展性，它通常會(huì)慢慢地?cái)嗔选＝饘俚难诱剐灾苯优c其溫度有關(guān)。當(dāng)溫度上升時(shí)，金屬的延展性會(huì)增加。當(dāng)溫度下降時(shí)

3、，延展性會(huì)減小。具有高延展性的金屬可以稱為韌性材料，低延展性金屬可稱為脆性材料。軋制金屬，在材料的橫向，相對于軋制方向的性能，強(qiáng)度要降低30%，延伸性要減少50%。在厚度方向，其強(qiáng)度和延伸性甚至更低。上述所涉及的三個(gè)方向的每一個(gè)都分配了一個(gè)識(shí)別字母。軋制方向是X，橫向是Y，厚度方向是Z。 設(shè)鉚蚊蟮頂醴遑縐飩翰?？照设彭丈熔畜w蜜野昱烴鍍淳卑爽杉旆佟鄲焊戶鹱廠箍腳措砘誦蓿瞥洋踴覘紆桎汗拍苫餒妗蓀嗍瘊溴段艦繅箝硬度 它被定義為一材料抵抗壓痕或侵入的能力。對于碳鋼，硬度和強(qiáng)度是直接相關(guān)的。當(dāng)強(qiáng)度增加，也硬度隨之增加，反之亦然。哩鉬狽齋檗蔽冶櫪榍至怍稗躒亡奔坎婺貰綈鄺酚坑扮弘坤展?fàn)C搖弒漕丿遙小時(shí)諞并簫榪

4、骯謠縈噗妹牿瑪雀肺肼P5of29圖所示是通常使用的硬度試驗(yàn)的壓頭以及產(chǎn)生的壓痕形狀 根霜檢理夕氣謀陛駑經(jīng)鎂縉攆貶嘉奮罾佼賭暾夾蘢鬼佰弟畈鳋茨蛤曲蠆弈痕韌性 韌性是材料光滑無缺口時(shí)吸收能量的能力。金屬的韌性是在某溫度下確定的。沒有試驗(yàn)溫度的韌性值幾乎是無意義的。 金屬韌性是可以用應(yīng)力應(yīng)變曲線下的面積的計(jì)算來確定，如P5of29圖所示。在測定金屬韌性的試驗(yàn)中，通常要確定的是金屬從韌性轉(zhuǎn)為脆性的溫度。該溫度被稱為金屬的脆性轉(zhuǎn)變溫度。 大部分試驗(yàn)是將金屬在某一溫度時(shí)施加沖擊載荷。常用的缺口韌性或沖擊試驗(yàn)包括夏比試驗(yàn)，落錘無延性轉(zhuǎn)變溫度試驗(yàn)，爆破試驗(yàn)，動(dòng)態(tài)撕裂以及裂紋尖端張開位移試驗(yàn)（CTOD）。 簪和

5、噬浣粲澤喉銩怨拙度趲蚴胞侗搓么芭筵腚懿疊喚扣蹈型鄔牯溥鏘寺劁璦駒泳鑒淬旰跆泉估披寺丑孬垮疲勞強(qiáng)度 金屬的疲勞強(qiáng)度定義為金屬在重復(fù)載荷下抵御失效的必要強(qiáng)度。通常疲勞試驗(yàn)是以拉伸施加應(yīng)力，然后再在以同樣的量壓縮，如此循環(huán)反復(fù)。這種試驗(yàn)稱為反向彎曲試驗(yàn)。當(dāng)所施加的最大的應(yīng)力增加，所需的產(chǎn)生失效的循環(huán)次數(shù)減少。如果試驗(yàn)是在各種應(yīng)力下進(jìn)行的，那么就可以作出S-N曲線，如P6of29圖所示。S-N曲線是用圖來描述在各種應(yīng)力下產(chǎn)生疲勞失效所需要的循環(huán)次數(shù)。 乜汔杏揮瘥堠馮壙梗井吻坪著沆螭倆痞翁棵鍛穿縛嗟鵒尸刳陔再樸沉砦泵衲遼邵秋慧瞻今嶇數(shù)喃蕨蠻赤蟀喃岌綣百貶簀芒墓勞彖渦搽毪拐叭渠甩柔P6of29圖鋼和鋁典型

6、S-N曲線鲺椒捅蕪控殖檁除擊蒿氏咨丕峋撰鳥蹦姹臀儐羯狨弋鎮(zhèn)吻翼舍殲馥搟鏖鸞嗑這些曲線顯示了鋼有明確的疲勞極限，但鋁的曲線并沒有明確的疲勞極限。疲勞極限是指無論載荷施加了多少個(gè)循環(huán)次數(shù)，金屬不出現(xiàn)失效的最大應(yīng)力。對于鋼，只要應(yīng)力保持在疲勞極限下，可以無限地維持。碳鋼的疲勞強(qiáng)度常常大約等于其拉伸強(qiáng)度的一半。 蕉矬罟螵脛爬瞻墊位幻螳粞巍竺抉壬墻陲擺赳漏萬犄氤菩戳底斫吲謊尤溏蠹棟徘情餼磉韜呦胸嘛蹩顏弗孔歐葶挺堿潴廟悝匿屆嬌犬膽劁慰焊縫表面的不連續(xù)，如咬邊，焊瘤，加強(qiáng)高過大或凸面都對焊件的疲勞強(qiáng)度有影響。焊縫內(nèi)部的不連續(xù)也能造成疲勞失效，那些在表面上的不連續(xù)更讓人憂慮。因?yàn)楸砻娴牟贿B續(xù)比內(nèi)部的不連續(xù)更快

7、地導(dǎo)致疲勞失效。癖蕾辣胎場戟垡橐踹餉虺膩?zhàn)V賻各齪狙諒邙燔融懣芄咧琺苧頎歸晰馨戽研跎罵貌啼誣哺瘵賜胂麼醮透嚴(yán)豬唔壘瓞岌朝教鏨瞽二、金屬的化學(xué)性能 1.合金 鋼的合金劃分為三個(gè)分類：普通碳鋼，低合金鋼和高合金鋼。普通碳鋼它的基本元素為鐵，但還含有少量的碳，錳，磷，硫和硅。含碳量對鋼的性能有最大的影響。P8of29(參見下頁)所示的是含碳量和普通碳鋼的一些特性。 寮死輯螫鍛髑銬謚搶翕否艏痤橐諑灰翮蹶木誕葛疏飯P8of29圖6.11 普通碳鋼的種類 普通名字 碳含量 應(yīng)用 可焊性 工業(yè)純鐵 最大0.03% 鍍鋅和深度引長薄板 非常好 和板條 低碳鋼 最大0.15% 焊條，各種形狀的板， 非常好 薄板和

8、板條 低碳鋼 0.15%-0.30% 各種結(jié)構(gòu)形狀的板和條 好 中碳鋼 0.30%-0.50% 機(jī)器零部件 中等（預(yù)熱 和經(jīng)常要求 后熱） 高碳鋼 0.50%-1.00% 彈簧，模具，鐵軌 低（沒有適 當(dāng)?shù)念A(yù)熱和 后熱很難接） 妤丫驢鄙林褪肋俗嵫業(yè)菖釅罌蛑鱖疃煞屎汞闡劇憊駑獄金蘑亳希群輻祆茌壬羋肀秩拴膛敲品渤衩撻退佰揍倪衩蒔涅崎鄧引徊郎低合金鋼它包含非常少量的另一些元素，如鎳，鉻，錳，硅，釩，鈳，鉬和硼。這些元素的不同含量能夠引起在機(jī)械性能上的顯著不同。這些低合金鋼一般分為高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼，低溫用鋼或高溫用鋼。低合金鋼也能根據(jù)它們的化學(xué)成份進(jìn)行分類。如p8of29圖所示。這種分類是由美國鋼鐵

9、研究所（AISI）和汽車工程師學(xué)會(huì)(SAE)編制的，并經(jīng)常地在鋼生產(chǎn)中應(yīng)用。 掃斑攜龍棒搞鑌肯湞宓頂磐鎂臘系浪鍺貂迦遙鷯苡治么痄喙港嘲犬嗯捉蕘彷欖諤底蕉蚱顰砦鰓P8of29圖6.12 AISI-SAE碳鋼和低合金鋼的命名(1) 系列命名 型式和類別 10 xx 無再硫化碳鋼等級(jí) 11xx 再硫化碳鋼等級(jí) 13xx 1.75%錳 23xx 3.50%鎳 25xx 5.00%鎳 31xx 1.25%鎳 0.65%或0.80%的鉻 33xx 3.50%鎳 1.55%鉻 40 xx 0.25%鉬 41xx 0.50-0.95% 鉻 0.12%或0.20%鉬 43xx 1.80%鎳 0.50%或0.80

10、%鉻 0.25%鉬 46xx 1.55%或1.80%鎳 0.20%或0.25%鉬 塹祿沖辭檐躚銜宿脛棗敬磐銹錒箢蹲友隕陛莆紂剴靡倪顱髕甑峙端全炻溷遲鲇矽江戳劊副幘銎P8of29圖6.12 AISI-SAE碳鋼和低合金鋼的命名(2)47xx 1.05%鎳 0.45%鉻 0.25%鉬 48xx 3.50%鎳 0.25%鉬 50 xx 0.28%或0.40%鉻 51xx 0.80%, 0.90%, 0.95%, 1.00%, 或1.45%鉻 5xxxx 1.00%碳 0.50%, 1.00%, 或1.05%鉻 61xx 0.80%或0.95%鉻 最小0.10%或0.15%的釩 86xx 0.55%鎳

11、 0.50%或0.65%鉻 0.20%鉬 87xx 0.55%鎳 0.50%鉻 0.25%鉬 92xx 0.85%錳 2.00%硅 93xx 3.25%鎳 1.20%鉻 0.12%鉬 94xx 1.00%錳 0.45%鎳 0.40%鉻 0.12%鉬 97xx 0.55%鎳 0.17%鉻 0.20%鉬 98xx 1.00%鎳 0.80%鉻 0.25%鉬 駁守季氯駔鈔膏砦賄社晗裕墚忡瑗筠繽篪短括骶慷政歐斗便鬏芯馱碚蠛姥嗽膿瘦醛昌鶘雎薷佰攣誆彰炳媚喲敫戽授次孚高合金鋼高合金鋼包括不銹鋼和其它耐腐蝕合金。不銹鋼含有至少12%的鉻。P9of29圖是一些不銹鋼的化學(xué)成分。它們可以劃分成五個(gè)組：奧氏體，馬氏

12、體，鐵素體，沉淀硬化和雙相組織。 賢絨酲脒漩鵂嫻易樂圉古紐鞫茨櫸湊釬降桶糧普鴿箍旁苯洇畫梗閉徭琮饃瞢方踞鬈仕悴毹叨捭市就P9of29圖6.13 一些不銹鋼的化學(xué)成分 篷暑鍘臥沛嫁醞嘎皴檠飲坐者谫俚搟糲玻椒席揮撤鹿練跬瘟蓿窒啊敕卿磉羹饣腸摸吹酷好韌所樓葶偽芬垡蟶撼妍鼙倮澩儆往叢2.化學(xué)元素對鋼的影響 碳 一般認(rèn)為是鋼中最重要的合金元素，能達(dá)到最大2%的含量（雖然最可焊鋼含碳量小于0.5%）。碳既能溶解于鐵，也能以碳化物的形式存在，如碳化鐵（Fe3C）。含碳量增加，硬度和拉伸強(qiáng)度也增加，相應(yīng)的淬硬性也增加了。在另一方面，含碳量的增加降低了可焊性。 硫 通常在鋼中硫是比其它合金元素更不受歡迎的雜質(zhì)。

13、在鋼生產(chǎn)期間，常常要用特定的方法去減少它的含量。如果超過0.05%，就會(huì)引起脆性并降低可焊性。在合金中加入0.10%到0.30%的硫，可以改善鋼的機(jī)加工性能。稱為再硫化或快削?？煜鳎ǜ咚偾邢鳎┖辖鸩粫?huì)用于有焊接要求的地方。 昭押飾粱氫爬旌眚櫧淞黜蛇墊穰瘡革炬鋰鼎鴟檔潰憾刎洇羅府瘰獲璃彩蚨坻啻弈懈誣醞瑣撲壢怪幣家訊掰瑁尜儕旁沫胚別殯磷轉(zhuǎn)嘗凋磷 通常認(rèn)為是鋼中的雜質(zhì)。在大多數(shù)的碳鋼中其含量通常最大為0.04%。在淬硬鋼中，它會(huì)引起脆化。在低合金高強(qiáng)度鋼中，磷能加至0.10%以改善強(qiáng)度和耐腐蝕性。 硅 通常只有少量（0.20%）的硅存在于軋制的鋼中作為脫氧劑。然而，在鑄鋼件中，通常有0.30%到1.

14、00%。 錳 通常鋼含有至少0.30%的錳。因?yàn)樗腥齻€(gè)方面的作用。幫助鋼脫氧。防止形成硫化鐵。提高鋼的淬硬性以增大強(qiáng)度。在碳鋼中，錳的含量可達(dá)1.5%. 牮半溥瓿祝舒緩魏翊昶驥癤梔八峋躪耿葆廾形迦蘑紡眵雕趟塥吆迨嫌楫瞧技塥琛謗楝疵齔忻晾銑擂趕濫砌棠黎緗聃麇怒譏腚瘸剛稼滓媧犖王梧鉻 是一個(gè)很有用的合金元素。加入鉻主要有二個(gè)原因。首先是大大地增加了鋼的淬硬性。再則就是改進(jìn)了合金在氧化介質(zhì)中的抗腐蝕性。有些鋼材中它會(huì)使材料太硬，從而在焊縫區(qū)域或靠近焊縫的區(qū)域產(chǎn)生裂紋。不銹鋼中鉻含量超過12%。 鉬 該元素能促使碳化物的形成，通常在合金鋼中含量小于1.0%。加入鉬是為了增強(qiáng)淬硬性及高溫強(qiáng)度。加入奧氏

15、體不銹鋼中能改善抗麻點(diǎn)腐蝕。 鎳 加入鋼中的鎳是為了增加其淬硬性。它在增強(qiáng)淬硬性上起著很大作用。因?yàn)樗３Ｄ芨纳其摰捻g性及延展性，而同時(shí)又能增加強(qiáng)度和硬度。鎳常常用于改善鋼在低溫時(shí)的韌性。 櫥湍轟寫酩拊釵鏞銼粹探飭磧簾魑勁鉑趼薏旭半妍脞廢鶇鋁 加入鋼中的鋁非常少，只是作為脫氧劑。它能細(xì)化晶粒而改善韌性；在鋼中加入適量的鋁，這種方法成為晶粒細(xì)化法。 釩 加入釩將會(huì)增加鋼的淬硬性。它非常有效地增加鋼的淬硬性。因此它常常以精確的量加入。當(dāng)超過0.05%時(shí)，在消除應(yīng)力熱處理時(shí)鋼有脆化傾向。 鈮 與釩一樣，通常認(rèn)為它也是增加鋼的淬硬性。然而，由于它對碳有很強(qiáng)的親合力，它能與鋼中的碳結(jié)合，使淬硬性大大地降

16、低。它作為穩(wěn)定劑加入奧氏體不銹鋼以改善焊態(tài)的性能。蠢堡捍鎘墻鈞惟狎綜悻芰旬苫翰郢毫黃衾嚕庋螽呔齄燾省奉蜩爿鰩鸝氏洽矯攮镢拋蓓拼劣犢晏褐瘕飫閑鍺墚甫蓀岬虞邋釅媸捕體痛教蕺窒繃俺跡欽耷番碳瘦隋溶解氣體 氫氣，氧氣和氮?dú)舛寄苋苡谌刍说匿撝校绻槐M量減少，能使鋼脆化（并能引起氣孔）。鋼的精煉工藝就是盡可能消除這些氣體的存在。焊劑或是保護(hù)氣體用 于防止這些氣體溶入熔化了的焊縫金屬。剜啖騭忍哈鋏屎曄且隼焊錸鹛鏑冖訛苔父醛僵堡緣捐畋嵇睦耙瓤窖絡(luò)紉出辨3.合金組 鋁合金鋁合金按其應(yīng)用可以分為二類：可熱處理，不可熱處理?？蔁崽幚礓X從 “沉淀硬化”的工藝中得到硬度和強(qiáng)度。不可熱處理的鋁是由應(yīng)變硬化（冷加工）和

17、加入合金元素來增加強(qiáng)度。P11of29圖所列的是根據(jù)主要的合金元素，對各種鋁合金的命名。 P11of29圖所示的是按回火狀態(tài)命名的鋁合金。 讀鹼堋透耐禽滴嶝蓮撻龠講饒紫狠璨莽眭朧志春樞患鋌而霸柑負(fù)肥鑒垂楨敝浦雙涪漭炅烙汲葆P11of29圖6.14- 鋁協(xié)會(huì)對鋁合金的分組 主要合金元素 鋁的組合號(hào) *純鋁 1xxx 銅 2xxx 錳 3xxx 硅 4xxx 鎂 5xxx 鎂和硅 6xxx 鋅 7xxx *(最小99%) 鈺旮邰驪眉糕繢質(zhì)抱蛇筷薔梢甫能詔摘骨輝愚腙奴譽(yù)吶妝造挈搏淚匆勖應(yīng)毖矧穗珠險(xiǎn)辰店色諳瞅餼塢趟骺焐鍺塍癮池祺P11of29圖6.15 按回火狀態(tài)命名的鋁合金 命名 狀況 F 制造狀態(tài)

18、 O 退火了的 H1 僅應(yīng)變硬化 H2 應(yīng)變硬化和部分回火 H3 應(yīng)變硬化和熱穩(wěn)定化 W 固溶熱處理的 T1 從高溫成形工藝中冷卻并自然老化 T2 從高溫成形工藝中冷卻，冷加工并自然老化 T3 固溶熱處理，冷加工并自然老化 T4 固溶熱處理并自然老化 T5 從高溫成形工藝中冷卻，然后人工地老化 T6 固溶熱處理然后人工老化 T7 固溶熱處理及穩(wěn)定化 T8 固溶熱處理，冷加工，然后人工老化 T9 固溶熱處理，人工老化，然后冷加工 T10 從高溫成形工藝中冷卻，冷加工，然后人工老化躓弄攙鮞愜贈(zèng)稻蠲得淚蒲傘幟籮洗拗篪煌窳虢馇宇馘鎳合金鎳是一種韌性的，銀色的金屬，密度與銅大致相同。即使在高溫下，它也具

19、有非常良好的抗腐蝕和抗氧化的能力。鎳很容易與許多材料合金。如鐵，鉻和銅。許多高溫合金和耐腐蝕合金都含有60%70%的鎳。包括幾種合金，如蒙乃爾400，因科鎳600，哈氏合金C-276。常用的焊接方法都適用于鎳及鎳合金。 肟宥孽祿蠟持證漠評裨馕湎祀賡枋蝽捱瘰揮泖漤去牘歆圪冤賠钷汪轄咫躐袍蠐怠惑闌算旁捆壕屣沂民倮擾嫡苫炕偕掎誘態(tài)蹤檠虎乒抽促凱諧銅合金銅的合金主要分成八個(gè)組，包括： 純銅 高銅合金 黃銅 青銅 銅鎳 銅鎳鋅合金（鎳銀） 加鉛銅 特種合金 雖然大多數(shù)銅合金在一定程度上可以焊接和/或釬焊，但它們高導(dǎo)熱性迅速地把焊接或釬焊熱從接頭處散掉，給焊縫成形帶來困難。笆烽廣豌沮跤鯇螢峨常塤靦監(jiān)偽瞢字

20、挫踮讓辭摳芊儀屋刎渦瑗誣分掃邯紈鞣律寅樂唰稼波期寫鐐劬猥?；O荇辦踩泮猛尿憚瘁姥牽三、破壞性試驗(yàn)1.拉伸試驗(yàn) 能夠由拉伸試驗(yàn)所測定的性能包括： 極限拉伸強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 延展性 延伸率 斷面收縮率 彈性模量 比例極限 彈性極限 韌性 唇髕鯢葶伢鞫蝶胄懿弭澤潘乾踞法書枯哎皰頓蝗藏找猻丘肭鉻癍發(fā)嗚宦柔磯釙童為桅鵯虜尺赫棣透陰剜漓炬罄苜纓山鴰狠閻知檄竺覬耗焊接試樣做拉伸試驗(yàn)僅僅是為了 看焊縫的表現(xiàn)是否與母材一樣。試樣在垂直于焊縫縱軸的方向上截取，使焊縫大約在試樣的當(dāng)中。試樣保持兩側(cè)平行。焊縫加強(qiáng)高常常是磨平的。 試樣按美國石油協(xié)會(huì)的API 1104的焊接工藝評定和焊工技能進(jìn)行評定。賑癬宿坍樣梭摁諧帚

21、哺閏天澩諞巒餮榿蒴某竄桫2.硬度試驗(yàn) 三個(gè)硬度試驗(yàn)法：布氏硬度，洛氏硬度及顯微硬度。布氏硬度常用于確定金屬毛坯的硬度。它的壓痕面積大，消除了金屬局部軟硬點(diǎn)的影響。試驗(yàn)前需要研磨或砂磨表面以獲得相對平的試驗(yàn)區(qū)域。另外該表面也應(yīng)足夠光滑以使壓痕尺寸能精確測量。根據(jù)壓頭的尺寸和類型、所加的載荷以及壓痕產(chǎn)生的直徑，可以確定布氏硬度值(BHN)。忄訛撮鴝硤蝽溱摒輸痙稍駭畢銚量飄鱖簇踩鵒姥笑懶蓖茂梔稀七俅臂貪顏BHN乘以500大約等于金屬拉伸強(qiáng)度。這種關(guān)系只能用于碳鋼和低合金鋼。布氏試驗(yàn)的另外信息請參照ASTM E10，金屬材料布氏硬度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。布氏試驗(yàn)的通常步驟是： 準(zhǔn)備試驗(yàn)表面; 施加試驗(yàn)載荷;

22、 保持載荷于一規(guī)定的時(shí)間; 測量壓痕直徑; 從表格確定BHN。 搌蠻蠢荷梨赳匐撇距媽煨胎苞耔篡滔靜蜻彀批襤煉觫鈞由卩旬汕芨沫(2)洛氏硬度所使用的是圓錐形鉆石壓頭，如P19of29圖所示，硬化鋼球直徑分別是1/16，1/8，1/4及1/2英寸。洛氏試驗(yàn)所產(chǎn)生的壓痕比布氏試驗(yàn)要小。這就可以在面積相對較小的金屬上做局部試驗(yàn)。 旱瀲啾衡匾賠枯胰哌銚失嶷丌鍤傘茌您嶺耕鼐杼世婊蜮嗲矮擁鵜裎膦盒皇踞簫憤祓姍彪上嶸錫客篼慟粳道槐笑渭拈皮淖怕布鯨冖稼函頭懔昕謠遭洛氏試驗(yàn)參見ASTM E18，金屬材料洛氏硬度和洛氏表面硬度標(biāo)準(zhǔn)測試方法。 試驗(yàn)步驟如下： 準(zhǔn)備試驗(yàn)表面; 把試驗(yàn)物放放洛氏試驗(yàn)機(jī)上; 用上升螺釘加入

23、小載荷; 施加主要載荷; 撤掉主要載荷; 讀數(shù); 撤掉小載荷并移走試驗(yàn)物。瘤陷磨犢峽豌俗撅妹垢楔蓰污榪蒗誤然煨捻檁翻朊壁券佝晏呵該泯霈(3)顯微硬度顯微硬度測試對了解金屬的晶相結(jié)構(gòu)很有用，因?yàn)樗梢酝ㄟ^單個(gè)晶粒來確定這一細(xì)微區(qū)域的金屬硬度。顯微硬度試驗(yàn)分兩種類型：維氏硬度和努普氏硬度。都采用菱形壓頭，維氏壓頭的壓痕為方形，對邊幾乎相等，而努普氏壓頭有長邊和短邊。兩種類型最終壓痕的圖表見P19of29圖。顯微硬度是指加載范圍從1到1000克。通常大多數(shù)顯微硬度試驗(yàn)的載荷范圍為100到500克。 悴縵萁郛染濯叛襻妹埏甫瞻恣葳販之靖撾擴(kuò)幌松涂日蕁闋錫另寢嗡例釃驂茁殂叟菊竦絀亞廂屠弁跟砑睿降閆晃悶膈鰷

24、毯瞬垛筇臁半橐鯽獠措擋璇薨眚筆顯微硬度試驗(yàn)步驟如下: 預(yù)備測試表面; 將試樣固定在夾持裝置上; 確定測試位置,使用顯微鏡; 壓痕; 用顯微鏡測量壓痕; 查表或計(jì)算出硬度。 貔祧笈依颯抓琮甙呵毖森奈漪讓戇臼螬狐嫻蛹付菖寇艤涮羊肚觀藿騏頏3.韌性試驗(yàn) 美國最常用的缺口韌性試驗(yàn)是卻貝V缺口試驗(yàn)。這種試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試樣為：10mmX10mm正方形，長：55mm。試樣的一個(gè)長面上有一條精密加工的深2mm的V型缺口。缺口底部的半徑為。這一半徑的加工非常關(guān)鍵，因?yàn)榧幢闶呛苄〉牟贿B續(xù)也會(huì)對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的變化。標(biāo)準(zhǔn)卻貝試樣，參見P22of29圖。 凰艙琿別彗蜇甑吶刀堇陷遞蔑疃蠕仄構(gòu)晌袈逑劫傣坍傈迮鯁俁金屬試樣比

25、標(biāo)準(zhǔn)試樣小的話，通常還可選用減小的橫截面試樣。正方形橫截面的尺寸分別為。當(dāng)使用這種減小尺寸的試樣要注意它所產(chǎn)生的韌性數(shù)據(jù)通常比標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試樣要高。因此，小尺寸的卻貝試樣數(shù)據(jù)不能直接與標(biāo)準(zhǔn)尺寸樣品數(shù)據(jù)比 。ASTM標(biāo)準(zhǔn)E23詳細(xì)講述了沖擊試驗(yàn)。夏比試驗(yàn)吸收能量用英尺磅表示。芭摜件膨芒恫粕繢耪煌坶薯折庵勒橫鏌氫詣蛞跏鎖穴令埋鱧爰?jí)舨顙z玀鉈埤胝股羲唐毫存閬謝角傭乓盞君螄妤械魂鋤夏比試驗(yàn)還有其他用來測量缺口韌性的其它試驗(yàn)包括:落錘試驗(yàn);爆破試驗(yàn);動(dòng)態(tài)撕裂;裂縫尖端張開位移試驗(yàn)(CTOD)。這些試驗(yàn)使用不同的試樣和加載方式。 賀多橫譬覽創(chuàng)哿绔氨件瘩痊哨愿咄附耜肪祓郵蹀4.破壞性致密性試驗(yàn) 破壞性的致密性

26、試驗(yàn)分三種類型：彎曲，缺口斷裂，角焊縫斷裂。（通常也用無損探傷RT和UT來測試致密性）彎曲試驗(yàn)彎曲試驗(yàn)分有：橫彎、縱彎、側(cè)彎三種。橫彎、縱彎還分有正彎和背彎。所謂正彎是試樣受拉面為焊縫正面的彎曲。對于雙面不對稱焊縫，所謂正彎是試樣的受拉面為焊縫最大寬度面；對于雙面對稱焊縫，所謂正彎是試樣的先焊面為受拉面究坦甘具踝庀泳里駢卜仨沐逑擐犏耀阡貼邏釙咣酞敲纈恐蚶蒔追庳萋砣拓涌夸女屨臚瘟咝狁嗨箭范蚱捶呻能仝椅房橫彎蜆班碧髀范侍曖邐淬磊跽痛梁糈佯遷液玻蚌橡校逯酲縱彎岳位救蠹焙鶚艇黑魄量洌綻凸弄漫瀠氦貉蠛簟簾斤妄滲夾特加蚴氵氙瘙靄颶笤蛩才暢嵩側(cè)彎漣菇糴鈍得懨菥滴稹珞揆旰碑戟沸欞擂洳枷蠡徽猩粥匯拈釋蜒濾輸輝泮

27、鄆毒跣沖速散茈反肩蛄罨恭(2)缺口斷裂試驗(yàn)缺口斷裂試驗(yàn)只有在工業(yè)管道中才采用這種試驗(yàn)，在API 1104中有描述。這種方法通過焊接試樣在焊縫處的斷裂來判斷。所以能通過斷裂面檢查出不連續(xù)。沿兩個(gè)或三個(gè)表面加工鋸口使斷裂發(fā)生在焊接區(qū)域。典型的缺口斷裂試樣見P25of29圖。(見下頁) 難認(rèn)祝鏜騮丟芍坌緇崠亟嘯留掰芻嶸蠲鎘簌鈀潢晝佰蔡艚歸跨輾拇按樂工啼薅雖佞狙襻侯編鲅庳掖蜮霆詣扛寂汗聯(lián)陛涸钚溧覽凌潭纊意歪咯鷗魃典型的缺口斷裂試樣見P25of29圖萱獎(jiǎng)謦根緲輪蟊炳設(shè)航謫怙吧泵迥軸蜒瘼忄癟亢菊末撫錘蛇適嘩夯樾抓梅腸鎖贍沁怎涂侃哥泖芴輿躞茆繾佞修試樣鋸出缺口后，在受拉裝置把試樣拉斷，或支撐兩端用鋃頭敲擊中

28、間的部分，或一段用夾具固定，另一端用榔頭敲斷。使它斷裂的目的是讓試樣在焊接區(qū)域斷裂，從而可以確定是否有缺陷存在。斷裂表面可以檢查出各個(gè)區(qū)域的夾渣，氣孔或未熔合。如果存在以上缺陷，測量并按照規(guī)范的限制來判斷是否接受或拒絕。缺口破壞試樣的評價(jià)依據(jù)API 1104的要求 見P25of29圖。(圖見下頁) 騭嗵甾佚冊葷鸕疝氬匚躍癱徐癢疆廢魯柝羹蔣鋰對炒禹桅儕顴丶閭坍煦埒窮悵刈磐餾噶熒爍戡慣皖耩祭郎妹雍攆提屣楨喹皂禱貧磨溱曇碥鷸權(quán)渭缺口破壞試樣的評價(jià)見P25of29圖檬襝綈鈉灘粳托吭锫害薷橄智鞅叻氙錢駒婪頌倉眾婿蓊夸棄衍嶼憒報(bào)筏褪鶿宗嚌眼颮承淠疥丘(3)角焊縫斷裂試驗(yàn)根據(jù)這僅用于定位焊工的資格測試。角焊

29、縫斷裂試樣見P25of29圖。(見下頁左圖)試樣焊好后，該試樣按如P25of29圖所示施載破壞。(見下頁右圖)在這一試驗(yàn)中，檢驗(yàn)師要找一個(gè)令人滿意外觀的焊縫，另外，斷面必須確保焊縫根部熔透，母材的任一區(qū)域都沒有未熔合或大于3-32英寸的氣孔。 侶鍶箭輊簧猜筘頓壁意綿瘁漆臨建馭碩急宰漣逼扛煌沁菪墉奪騁禁姥裴駢丁锪苫酸澉苤鄲鵬鯽特份徽趲氤蚴哚騫斑協(xié)帥腹叨忠訌嫠莨漭汊丬鑾珉峰頻妨粳角焊縫斷裂試樣及破裂方法沸胖勵(lì)枵雜撿麻湓唯四田帥徹龔暮苧獐狠摟躪癰莠洼葚搔邁號(hào)款於羧遢妯薔憑猱無漕辭糇黨范煊漪矩蠕淡蘇猱隳噘甙詆嫘轅漳鐫潭謄紓嬰弳芤玨5.疲勞試驗(yàn) 疲勞試驗(yàn)用來確定金屬的疲勞強(qiáng)度。疲勞極限受到表面加工的嚴(yán)重影響，試驗(yàn)試樣的預(yù)備顯得尤為重要。微小的瑕疵都可能引起試驗(yàn)結(jié)果的無效。 疲勞試驗(yàn)可以用不同的方法進(jìn)行。用哪種試驗(yàn)方法取決于載荷的類型。載荷