前言
第1章金屬材料基礎知識1
1 .1金屬的晶體結構1
1 .1 .1晶體結構的基礎知識1
1 .1 .2實際金屬的晶體結構2
1 .1 .3合金中的相結構3
1 .2金屬材料的分類4
1 .2 .1鋼鐵材料的分類5
1 .2 .2有色金屬材料的分類8
1 .3金屬材料的熱處理方法9
1 .3 .1熱處理概述9
1 .3 .2常用熱處理工藝9
1 .4金屬材料的牌號表示方法12
1 .4 .1鑄鐵牌號表示方法12
1 .4 .2鋼鐵牌號表示方法13
1 .4 .3鑄鋼牌號表示方法15
1 .4 .4變形鋁及鋁合金牌號表示方法15
1 .4 .5鑄造有色金屬及其合金牌號表示方法16
第2章力學性能試驗取樣方法17
2 .1取樣原則17
2 .1 .1試驗概述17
2 .1 .2取樣原則18
2 .2型鋼的取樣位置20
2 .2 .1型鋼寬度方向的取樣位置20
2 .2 .2型鋼厚度方向的取樣位置20
2 .3條鋼的取樣位置21
2 .3 .1圓鋼的取樣位置21
2 .3 .2六角型鋼的取樣位置22
2 .3 .3矩形截面條鋼的取樣位置23
2 .4鋼板的取樣位置24
2 .4 .1鋼板拉伸試樣的取樣位置24
2 .4 .2鋼板沖擊試樣的取樣位置25
2 .5管材的取樣位置25
2 .5 .1圓形管材和圓形空心型材的取樣位置25
2 .5 .2矩形空心型材的取樣位置26
2 .6焊接接頭的取樣方法27
2 .6 .1拉伸試驗取樣方法27
2 .6 .2沖擊試驗取樣方法28
2 .6 .3硬度試驗取樣方法28
2 .6 .4彎曲試驗取樣方法28
第3章金屬材料拉伸試驗30
3 .1拉伸試驗基本概念30
3 .1 .1應力 -應變曲線30
3 .1 .2拉伸試驗相關術語和定義32
3 .2試驗設備33
3 .2 .1試驗機及引伸計33
3 .2 .2高低溫試驗輔助裝置34
3 .3金屬拉伸試樣35
3 .3 .1試樣的分類36
3 .3 .2試樣的加工37
3 .4試驗前的準備工作38
3 .4 .1測量試樣橫截面積38
3 .4 .2標記試樣標距38
3 .4 .3選取夾持方式39
3 .4 .4設置試驗力零點39
3 .4 .5確定試驗速率39
3 .5拉伸性能指標測定41
3 .5 .1強度性能指標測定41
3 .5 .2塑性性能指標測定44
3 .5 .3彈性性能指標測定47
3 .6高、低溫拉伸試驗50
3 .6 .1高溫拉伸試驗50
3 .6 .2低溫拉伸試驗52
3 .7拉伸試驗結果處理及數值修約53
3 .7 .1試驗結果的處理53
3 .7 .2數值的修約53
3 .7 .3拉伸試驗力學性能指標修約要求54
3 .8影響拉伸試驗結果的主要因素54
第4章金屬材料硬度試驗56
4 .1布氏硬度56
4 .1 .1試驗原理56
4 .1 .2壓痕相似原理57
4 .1 .3試驗設備58
4 .1 .4試樣尺寸及加工要求58
4 .1 .5試驗要點59
4 .1 .6適用范圍60
4 .2洛氏硬度60
4 .2 .1試驗原理60
4 .2 .2試驗設備62
4 .2 .3試樣尺寸及加工要求62
4 .2 .4試驗要點62
4 .2 .5適用范圍63
4 .3維氏硬度63
4 .3 .1試驗原理63
4 .3 .2試驗設備64
4 .3 .3試樣尺寸及加工要求65
4 .3 .4試驗要點66
4 .3 .5適用范圍67
4 .4里氏硬度67
4 .4 .1試驗原理67
4 .4 .2試驗設備68
4 .4 .3試樣要求68
4 .4 .4試驗要點69
4 .4 .5適用范圍70
4 .5硬度試驗結果處理及數值修約70
第5章金屬材料夏比擺錘沖擊試驗71
5 .1夏比擺錘沖擊試驗原理71
5 .2試驗設備73
5 .2 .1機架73
5 .2 .2擺錘73
5 .2 .3砧座與支座74
5 .2 .4溫控裝置74
5 .3試樣尺寸及加工要求75
5 .3 .1試樣尺寸75
5 .3 .2試樣缺口76
5 .3 .3試樣缺口的加工及檢查77
5 .4沖擊試驗方法77
5 .4 .1常溫沖擊試驗方法77
5 .4 .2高、低溫沖擊試驗方法80
5 .5沖擊試驗結果處理及數值修約80
5 .6韌脆轉變溫度的測定81
5 .6 .1能量法81
5 .6 .2斷面法82
5 .6 .3側膨脹值法83
5 .7沖擊試驗結果影響因素84
第6章金屬材料彎曲、壓縮與剪切試驗87
6 .1彎曲力學性能試驗87
6 .1 .1彎曲試樣受力分析87
6 .1 .2彎曲試樣88
6 .1 .3試驗設備89
6 .1 .4彎曲力學性能測定90
6 .2彎曲工藝性能試驗93
6 .2 .1彎曲試驗原理93
6 .2 .2試驗裝置93
6 .2 .3彎曲試樣94
6 .2 .4試驗程序96
6 .2 .5試驗報告97
6 .3金屬壓縮試驗97
6 .3 .1壓縮試驗的特點97
6 .3 .2壓縮試樣98
6 .3 .3試驗設備100
6 .3 .4壓縮力學性能測定100
6 .4金屬剪切試驗104
6 .4 .1剪切試驗基本概念104
6 .4 .2試驗設備105
6 .4 .3試驗方法106
第7章金屬材料疲勞試驗108
7 .1疲勞試驗基本概念108
7 .1 .1疲勞試驗的分類108
7 .1 .2疲勞破壞機理及特征109
7 .1 .3應力 -壽命曲線110
7 .1 .4疲勞試驗結果的分散性和P -S -N曲線112
7 .2高周疲勞試驗113
7 .2 .1金屬軸向疲勞試驗113
7 .2 .2試驗方法114
7 .2 .3應力 -壽命曲線的繪制118
7 .3低周疲勞試驗120
7 .3 .1低周疲勞的特點120
7 .3 .2低周疲勞基本理論121
第8章緊固件力學性能試驗126
8 .1緊固件的基本概念126
8 .1 .1螺紋的基本參數126
8 .1 .2螺紋標注方法127
8 .1 .3螺栓性能等級標記127
8 .1 .4螺母性能等級標記127
8 .2螺栓、螺釘和螺柱力學性能試驗128
8 .2 .1試驗分類128
8 .2 .2成品拉伸試驗129
8 .2 .3楔負載試驗130
8 .2 .4頭部堅固性試驗131
8 .2 .5保證載荷試驗132
8 .2 .6機械加工試件拉伸試驗132
8 .2 .7硬度試驗133
8 .2 .8扭矩試驗133
8 .3螺母力學性能試驗134
8 .3 .1保證載荷試驗134
8 .3 .2硬度試驗135
8 .4高強度螺栓