金屬材料物理性能檢測(cè)技術(shù)的研究

孟咸沖

蒂森克虜伯羅特艾德（徐州）環(huán)鍛有限公司 江蘇徐州 221004

隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的新型金屬材料被發(fā)現(xiàn)和使用，但并不是所有可以應(yīng)用到金屬材料、金屬材料檢驗(yàn)后，才能用于生產(chǎn)過程中，和它的物理特性也必須符合標(biāo)準(zhǔn)，本文相關(guān)研究體檢。

1 金屬材料

純金屬和合金中包含金屬材料的范圍，并僅在純金屬的性質(zhì)，有超過七十的這些合金是通過純金屬組合在特定條件下，因此我們可以知道，不是由一個(gè)金屬合金、組合和合金也有其成分的純金屬材料屬性。合金也可分為兩類，主要根據(jù)其使用性能和加工工藝來分類。溫度條件可以反映合金的工藝性能，而性能的好壞直接關(guān)系到合金對(duì)溫度變化的適應(yīng)性[1]。

2 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

我國金屬材料物理性能方面的標(biāo)準(zhǔn)由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC183）歸口，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)32項(xiàng)，其中國家標(biāo)準(zhǔn)21項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)，基本涵蓋了金屬材料所需的物理性能試驗(yàn)方法，基本滿足鋼鐵、有色金屬等行業(yè)檢測(cè)需求，并且能滿足金屬材料產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)應(yīng)用。近年來，通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的梳理，對(duì)領(lǐng)域內(nèi)有影響力的、常用的GB/T231.1《金屬材料 布氏硬度試驗(yàn) 第1部分_試驗(yàn)方法》、GB/T230.1《金屬材料 洛氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法》等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，標(biāo)準(zhǔn)的修訂主要是增加或明確了相應(yīng)的檢測(cè)要求（如GB/T230.1中修改了洛氏硬度符合的使用范圍、初試驗(yàn)力及主試驗(yàn)力的保持時(shí)間、壓痕中心間距的要求），確保了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效。

3 標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)該領(lǐng)域產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展

金屬材料電阻率測(cè)量方法主要用于黑色金屬產(chǎn)品的質(zhì)量體積電阻率，電阻率和電阻單位長度，產(chǎn)品主要包括金屬或合金產(chǎn)品性能測(cè)試，金屬制品，機(jī)械連接或電氣壓力焊接部分用金屬產(chǎn)品檢查，接地網(wǎng)格系統(tǒng)的性能測(cè)試，等等。檢測(cè)設(shè)備的不斷發(fā)展和持續(xù)改進(jìn)的環(huán)境條件下，設(shè)備的溫度控制與檢測(cè)精度不斷提高，有必要進(jìn)一步提高電阻檢測(cè)的控制條件測(cè)試，以滿足客戶和市場(chǎng)的需求。通過研究收集了GB/T351國內(nèi)外相關(guān)金屬產(chǎn)品性能試驗(yàn)所需的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)比分析、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：測(cè)試樣本的“常規(guī)試驗(yàn)”和“仲裁試驗(yàn)溫度控制分別由（10 - 35℃）和（15- 25℃）修改（20 + 5）℃（20±1）℃，并增加電導(dǎo)率，電導(dǎo)率和定義，測(cè)量和計(jì)算方法的直流電阻率，控制條件是收緊。IEC60468技術(shù)指標(biāo)相比較，更嚴(yán)格的規(guī)則，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試可以更好地覆蓋電氣測(cè)試參數(shù)的金屬產(chǎn)品，滿足客戶的測(cè)試要求，測(cè)試方法的成熟，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定，準(zhǔn)確，高效、檢測(cè)、環(huán)保、無污染、低能耗，綠色有指導(dǎo)生產(chǎn)和測(cè)試[2-3]。

3.1 拉伸試驗(yàn)檢測(cè)

用來檢測(cè)金屬材料的物理性能的其中一個(gè)關(guān)鍵的方法就是拉伸實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的方法，其主要就是通過拉伸試驗(yàn)來將金屬材料的軸向承受拉伸載荷的材料特征來達(dá)到檢測(cè)的主要目的，并且經(jīng)過這一實(shí)驗(yàn)可以將金屬材料的彈性極限還有伸長的概率數(shù)據(jù)得到有效的確定，從而可以確定拉伸試驗(yàn)檢測(cè)非常的有必要。

3.2 彎曲試驗(yàn)

彎曲試驗(yàn)是測(cè)量金屬材料彎曲時(shí)的力學(xué)性能。通過試驗(yàn)，可以根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)低塑性材料和脆性材料的抗彎強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。此外，還可以通過彎曲試驗(yàn)來檢測(cè)被測(cè)材料的表面質(zhì)量。

3.3 硬度測(cè)試

測(cè)試實(shí)驗(yàn)與檢測(cè)的彎曲試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)是相對(duì)簡單的，和實(shí)驗(yàn)通常彎曲試驗(yàn)后，在測(cè)試的過程中，應(yīng)充分利用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和手段來測(cè)試硬度，它可以測(cè)試后得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。

3.4 金屬材料的物理機(jī)能

利用沖擊試驗(yàn)來測(cè)試通過傳統(tǒng)的檢測(cè)方法和技術(shù)來充分了解金屬材料的物理性能，可以有效地節(jié)約資源，有效地避免生產(chǎn)制造過程中的浪費(fèi)。通過相關(guān)測(cè)試，可以有效地為制造企業(yè)提供可靠的依據(jù)[4]。

4 國內(nèi)物性測(cè)試技術(shù)的現(xiàn)狀

4.1 顯微組織檢測(cè)

常言道組織決定性能，金屬材料的微觀組織檢測(cè)是機(jī)械行業(yè)鑒定金屬材料質(zhì)量、判定生產(chǎn)工藝是否合適的一個(gè)最常用的手段，其檢測(cè)方法為在金屬材料的合適的位置切取試樣進(jìn)行研磨、拋光，然后使用相應(yīng)的腐蝕劑腐蝕，利用光學(xué)金相顯微鏡或電子顯微鏡等觀察、分析金屬材料微觀組織，該方法為研究新材料、新工藝，探討組織與性能之間的關(guān)系，提供依據(jù)。顯微組織檢測(cè)也是金屬材料產(chǎn)品失效分析的一個(gè)重要手段之一。

4.2 非金屬夾雜物檢測(cè)

金屬材料中若存在超尺寸的夾雜物，會(huì)造成嚴(yán)重的危害，由于非金屬夾雜物的存在，會(huì)使金屬材料的連續(xù)性遭到破壞，致使金屬材料的機(jī)械性能、物理性能等降低；非金屬夾雜物還會(huì)導(dǎo)致金屬材料應(yīng)力集中，形成疲勞裂紋源、造成金屬材料的早期失效等等。因此金屬材料非金屬夾雜物的檢測(cè)是評(píng)定金屬材料冶金質(zhì)量的重要手段之一，也是行業(yè)內(nèi)挑選優(yōu)質(zhì)金屬材料的手段之一[5]。

5 檢測(cè)技術(shù)新思路的提出

為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，可以改變工藝的準(zhǔn)確性和靈敏度。在一些新興材料的物理性能測(cè)試過程中，由于傳統(tǒng)測(cè)試設(shè)備的影響，測(cè)試結(jié)果可能會(huì)有較大偏差，但通過改變靈敏度和準(zhǔn)確度可以有效地解決這一問題。

6 結(jié)語

金屬材料有其特殊屬性，因此對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的物理性能檢驗(yàn)尤為重要，要建立完善的物理性能檢測(cè)方法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，不斷提高檢測(cè)水平，保證檢測(cè)方法科學(xué)合理，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。