金屬材料常用的力學(xué)性能檢測(cè)主要包括以下幾種：

一、拉伸試驗(yàn)

1. 原理及目的

 - 拉伸試驗(yàn)是將金屬材料制成標(biāo)準(zhǔn)試樣，在拉伸試驗(yàn)機(jī)上緩慢施加軸向拉力，使試樣產(chǎn)生拉伸變形，直至斷裂。通過(guò)記錄拉伸過(guò)程中的力 - 位移（或力 - 伸長(zhǎng)）曲線，可以得到多個(gè)重要的力學(xué)性能指標(biāo)。其主要目的是測(cè)定金屬材料的強(qiáng)度和塑性性能。

2. 主要指標(biāo)

 屈服強(qiáng)度（Re）：是金屬材料開(kāi)始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)的應(yīng)力。屈服強(qiáng)度是衡量材料抵抗微量塑性變形能力的指標(biāo)，對(duì)于設(shè)計(jì)在彈性范圍內(nèi)工作的零件具有重要意義。例如，在建筑結(jié)構(gòu)中的鋼梁，其屈服強(qiáng)度決定了它在承受多大荷載時(shí)會(huì)發(fā)生不可恢復(fù)的變形。

 抗拉強(qiáng)度：是材料在拉斷前所能承受的應(yīng)力。它反映了材料抵抗斷裂的能力，是金屬材料最重要的強(qiáng)度指標(biāo)之一。例如，在制造鋼絲繩時(shí)，抗拉強(qiáng)度是評(píng)估其質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)，決定了鋼絲繩能夠承受的拉力。

 斷后伸長(zhǎng)率：是指試樣拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原始標(biāo)距之比的百分率。它表征了材料的塑性變形能力。例如，在汽車沖壓件的生產(chǎn)中，材料的斷后伸長(zhǎng)率高，就更容易被沖壓成復(fù)雜的形狀而不會(huì)出現(xiàn)裂紋。

 斷面收縮率：是指試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積之比的百分率。它也是衡量材料塑性的指標(biāo)，對(duì)于研究材料在拉伸過(guò)程中的變形行為有重要作用。

二、硬度測(cè)試

1. 原理及目的

 - 硬度是指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度測(cè)試的基本原理是在材料表面施加一定的試驗(yàn)力，將壓頭（如金剛石圓錐、鋼球等）壓入材料表面，然后根據(jù)壓痕的尺寸來(lái)確定材料的硬度值。其主要目的是快速、簡(jiǎn)便地評(píng)估材料的耐磨性和強(qiáng)度等相關(guān)性能。

2. 主要測(cè)試方法及指標(biāo)

 布氏硬度（HB）：用一定直徑的硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力壓入材料表面，保持一定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量壓痕直徑，根據(jù)公式計(jì)算出布氏硬度值。布氏硬度適用于測(cè)量硬度較低的金屬材料，如退火狀態(tài)的鋼材、鑄鐵等。例如，在機(jī)械加工中，對(duì)于一些需要進(jìn)行切削加工的金屬坯料，通過(guò)測(cè)量布氏硬度可以初步判斷其加工性能。

 洛氏硬度（HR）：采用金剛石圓錐或鋼球壓頭，在先后施加初試驗(yàn)力和主試驗(yàn)力后，根據(jù)壓頭壓入材料表面的深度來(lái)確定硬度值。洛氏硬度測(cè)試操作簡(jiǎn)便、快速，適用于多種硬度范圍的金屬材料。例如，在熱處理車間，洛氏硬度常用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)淬火和回火處理后的金屬零件的硬度，以判斷熱處理工藝是否符合要求。

 維氏硬度（HV）：使用正四棱錐形的金剛石壓頭，在規(guī)定的試驗(yàn)力作用下壓入材料表面，保持規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度，根據(jù)公式計(jì)算維氏硬度值。維氏硬度可以測(cè)量從很軟到很硬的各種金屬材料，并且壓痕小，精度高，常用于測(cè)量微小零件或表面硬化層的硬度。例如，在精密模具制造中，維氏硬度可用于檢測(cè)模具表面的硬化效果。

三、沖擊試驗(yàn)

1. 原理及目的

 - 沖擊試驗(yàn)是將具有一定形狀和尺寸的金屬試樣，放在沖擊試驗(yàn)機(jī)的支座上，然后用擺錘等沖擊加載裝置以一定的速度沖擊試樣，使試樣斷裂。通過(guò)測(cè)量試樣在沖擊過(guò)程中吸收的能量，可以評(píng)估材料的韌性。其主要目的是確定金屬材料在承受沖擊載荷時(shí)的抗斷裂能力。

2. 主要指標(biāo)

 沖擊吸收能量（KV或KU）：是指試樣在沖擊試驗(yàn)過(guò)程中吸收的能量。沖擊吸收能量越大，說(shuō)明材料的韌性越好，在受到突然的沖擊載荷時(shí)，材料就越不容易斷裂。例如，在制造工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)件時(shí)，如挖掘機(jī)的鏟斗，需要使用沖擊吸收能量較高的金屬材料，以防止在挖掘過(guò)程中因受到石塊等的突然撞擊而損壞。

四、疲勞試驗(yàn)

1. 原理及目的

 - 疲勞試驗(yàn)是模擬金屬材料在交變應(yīng)力（或應(yīng)變）作用下的工作狀態(tài)。在疲勞試驗(yàn)中，試樣承受的應(yīng)力或應(yīng)變幅值在一定范圍內(nèi)周期性變化，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)后，觀察材料是否發(fā)生疲勞破壞。其主要目的是評(píng)估金屬材料在循環(huán)加載條件下的疲勞壽命和疲勞強(qiáng)度。

2. 主要指標(biāo)

 疲勞極限（σ - 1）：是指金屬材料在無(wú)限次循環(huán)交變應(yīng)力作用下而不發(fā)生疲勞破壞的應(yīng)力值。對(duì)于一些需要長(zhǎng)期承受交變載荷的金屬零件，如汽車的曲軸、飛機(jī)的機(jī)翼等，疲勞極限是一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。例如，在航空航天領(lǐng)域，為了確保飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全，對(duì)金屬材料的疲勞極限要求極高，需要通過(guò)精確的疲勞試驗(yàn)來(lái)確定材料是否符合要求。