[拼音]：cailiao shiyan

[外文]：materials test

對(duì)材料的質(zhì)量及其在不同條件下的各種性能的檢測(cè)和評(píng)定，有時(shí)僅指材料機(jī)械性能試驗(yàn)。材料試驗(yàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和材料的基礎(chǔ)研究具有十分重要的意義。材料試驗(yàn)的目的是：

（1）測(cè)定材料的具體性能數(shù)據(jù)，作為設(shè)計(jì)、選材和制訂有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件的參考。

（2）校核材料是否符合規(guī)定的性能指標(biāo)，供驗(yàn)收或評(píng)價(jià)之用。

（3）考查材料或由其制造的半成品和成品的質(zhì)量情況，按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件評(píng)定其合格與否；了解材料有無(wú)缺陷及這些缺陷的性質(zhì)、尺寸、存在部位和它們對(duì)使用的影響，以保證機(jī)器和零部件的工作可靠性。

（4）根據(jù)測(cè)得的材料質(zhì)量和性能情況判斷各種加工工藝過(guò)程是否正確，并予以適當(dāng)控制。

（5）對(duì)使用一段時(shí)期后的機(jī)器和零部件進(jìn)行檢查，確定有否缺陷，或所用材料的性能是否發(fā)生了變化。

（6）對(duì)使用中失效的實(shí)物進(jìn)行試驗(yàn)分析，尋找失效原因，以便提出防止和改進(jìn)的措施。

（7）為擴(kuò)大現(xiàn)有材料的應(yīng)用范圍、發(fā)展新材料和新工藝提供性能數(shù)據(jù)資料。

（8）進(jìn)行有關(guān)材料科學(xué)的基礎(chǔ)研究。

19世紀(jì)以來(lái)，隨著現(xiàn)代物理、化學(xué)和無(wú)線電電子學(xué)等學(xué)科的迅速發(fā)展，材料試驗(yàn)專(zhuān)業(yè)也獲得飛速發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)尤為突出。例如材料化學(xué)分析中的儀器分析方法和大多數(shù)無(wú)損檢測(cè)方法，都是在20年代以后研究出來(lái)的。隨著各種精密、高效的試驗(yàn)方法和儀器不斷涌現(xiàn)，研究分析能力大大提高。例如利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理的光電直讀光譜儀，可在1～2分鐘內(nèi)分析出一個(gè)試樣內(nèi)30余種元素的含量，并直接用打字機(jī)打印出結(jié)果;又如場(chǎng)離子顯微鏡能分辨出針狀固體試樣表面上各個(gè)原子的具體位置等。不少試驗(yàn)方法和儀器正向自動(dòng)、快速和多功能方向發(fā)展。

試驗(yàn)種類(lèi)

材料試驗(yàn)的種類(lèi)繁多，現(xiàn)代常用的有機(jī)械、物理、化學(xué)、腐蝕、磨損試驗(yàn)和無(wú)損檢測(cè)以及工藝性能試驗(yàn)等。

（1）機(jī)械性能試驗(yàn)：測(cè)量材料在力或能的作用下所表現(xiàn)的特性，如強(qiáng)度、剛度、塑性、韌性、硬度等。有時(shí)要求在某些特定環(huán)境，例如高溫、低溫、腐蝕等條件下進(jìn)行試驗(yàn)。由于工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零部件絕大部分是在受力的情況下工作的，機(jī)械性能是它們的主要性能，因而這類(lèi)試驗(yàn)應(yīng)用最廣。

（2）物理試驗(yàn)：利用材料的各種物理效應(yīng)來(lái)檢測(cè)材料的一系列特性，包括化學(xué)組成和價(jià)態(tài)、表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、顯微組織等，或確定一些物理性能參數(shù)，如比熱容、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率、膨脹系數(shù)等。這類(lèi)試驗(yàn)中的很大一部分能揭示材料的微觀特征，從而可與宏觀性能聯(lián)系起來(lái)，用于分析質(zhì)量問(wèn)題和失效事故，以及進(jìn)行材料科學(xué)中的基礎(chǔ)性研究等（見(jiàn)材料物理試驗(yàn)）。

（3）化學(xué)分析：定性或定量地測(cè)定材料的化學(xué)組分和結(jié)構(gòu)。所用方法主要有兩大類(lèi)：一是以各種化學(xué)反應(yīng)作為基礎(chǔ)的經(jīng)典化學(xué)分析方法；另一是利用各種元素的不同物理或物理 -化學(xué)效應(yīng)的儀器分析方法。前者靈活性較大，為很多標(biāo)準(zhǔn)分析方法所采用。后者的特點(diǎn)是分析速度快、靈敏度高，但試驗(yàn)裝置通常較龐大復(fù)雜，價(jià)格昂貴，適用于大批量和成分較復(fù)雜的試樣分析工作(見(jiàn)材料化學(xué)分析)。

（4）腐蝕試驗(yàn)：用化學(xué)、物理或機(jī)械方法測(cè)出材料在各種介質(zhì)中因化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而引起表面局部的或均勻的損耗──腐蝕。這類(lèi)試驗(yàn)對(duì)長(zhǎng)期處于侵蝕性環(huán)境中的裝置，如石油、化工、海洋鉆探設(shè)備等尤其重要。

（5）磨損試驗(yàn)：測(cè)定固體在受另一相互接觸的固體的摩擦，或受固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)顆粒的碰撞時(shí)所引起的表面損耗──磨損。這類(lèi)試驗(yàn)尚無(wú)公認(rèn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。由于很多因素如介質(zhì)的腐蝕作用、零件的振動(dòng)、磨粒的形狀和相對(duì)的運(yùn)動(dòng)速度等均會(huì)顯著地影響磨損率，實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果常與實(shí)際情況有較大的出入，應(yīng)用時(shí)須加注意。一般用臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)物試驗(yàn)更具有實(shí)際意義。

（6）無(wú)損檢測(cè)：在保持被檢物完好的條件下利用各種物理效應(yīng)查出被檢物表面或內(nèi)部的缺陷，或測(cè)定其組織、性能和其他物理量。不損害被檢物的使用性能是它有別于一般材料試驗(yàn)的特點(diǎn)。這類(lèi)試驗(yàn)是保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全使用的重要手段。

（7）工藝性能試驗(yàn)：測(cè)定材料加工成半成品或成品所用的工藝過(guò)程（鑄造、鍛壓、焊接、金屬熱處理、切削加工等）的難易程度。這種試驗(yàn)對(duì)判定材料能否投入正常生產(chǎn)有很大意義，對(duì)于發(fā)展新材料也很重要。

試驗(yàn)方式

材料的試驗(yàn)方式有試驗(yàn)室試樣試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)掛片試驗(yàn)和實(shí)物運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。

（1）試驗(yàn)室試樣試驗(yàn)：分為不對(duì)實(shí)際工況條件作特殊模擬的常規(guī)試驗(yàn)；模擬實(shí)際工況中的主要條件（如溫度、介質(zhì)、載荷譜等）的模擬試驗(yàn)；強(qiáng)化某些工況條件的快速試驗(yàn)。

（2）試驗(yàn)室臺(tái)架試驗(yàn)：將材料制成實(shí)際零件或模型，在試驗(yàn)室內(nèi)模擬一定的工況條件進(jìn)行試驗(yàn)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)掛片試驗(yàn):將材料制成一定規(guī)格的試樣，直接放在現(xiàn)場(chǎng)上進(jìn)行考驗(yàn)。這種方式在腐蝕試驗(yàn)中應(yīng)用較多。

（4）實(shí)物運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)：將材料制成零部件，裝在實(shí)際機(jī)器上進(jìn)行實(shí)物運(yùn)轉(zhuǎn)?！?yán)格說(shuō)來(lái)，臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)物運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)因包含了結(jié)構(gòu)和環(huán)境等因素，已不屬單純的材料試驗(yàn)。但它們更能反映材料的使用效果，因而日益受到重視。

試驗(yàn)程序

試驗(yàn)程序隨試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)種類(lèi)和材料種類(lèi)的不同而異。通常包括以下幾個(gè)主要步驟。

（1）試驗(yàn)方式的確定：選擇試驗(yàn)方式時(shí)應(yīng)考慮各種方式的特點(diǎn)，尤其是準(zhǔn)確度、精確度、靈敏度和測(cè)試速度等。

（2）抽樣：抽取試樣時(shí)應(yīng)注意待檢物的均勻性、樣品的代表性和適宜的數(shù)量等。

（3）試樣制備：須注意取樣部位、取樣方向、試樣的尺寸和形狀等，并避免制樣時(shí)產(chǎn)生缺陷和污染。

（4）試驗(yàn)裝置的校準(zhǔn)：試驗(yàn)裝置須定期校準(zhǔn)，如誤差超過(guò)一定范圍，必須加以檢修。

（5）試驗(yàn)：通常按標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的步驟進(jìn)行。帶有探索和研究性的試驗(yàn)應(yīng)視具體情況進(jìn)行。

（6）試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算、分析和詮釋?zhuān)簩?duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)和圖解等處理，最后進(jìn)行分析和詮釋。

參考書(shū)目

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標(biāo)簽：cailiao shiyan、材料試驗(yàn)

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文章名稱(chēng)：《材料試驗(yàn)》

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