其他静加载下的力学性能优化

1.扭转

拉伸试验的基本特点在于拉伸正应力所占比例很大，它约为切应力的1倍。断裂抗力很低的脆性材料在拉伸试验时，并无塑性变形发生（不出现缩颈现象），所以在此情况下，拉伸试验便不能表达出其塑性性能。对于高强度低塑性的材料，应采用切应力较正应力大的扭转试验，扭转试验还能测出拉伸试验所能测得的那些性能，如切变模量G、起始塑性变形抗力和塑性、断裂抗力及抗拉强度。扭转破断的形式如图10.1-16所示。图10.1-16a为沿试样轴线垂直的面破断，断口平整，有经塑性变形后的痕迹——切应力作用下的切断；图10.1-16b为沿试样轴成45°的破断，断口呈螺旋状；图10.1-16c为存在较多非金属夹杂物或偏析的金属材料经轧压、锻造或拉拔后，顺轧压拉拔方向扭转造成的层状破断。

图10.1-16 扭转破断的形式

2.弯曲、压缩(www.xing528.com)

对于脆性金属材料来说，静弯曲试验不像静拉伸时有所谓试样歪斜对试验结果的影响，目前常用于铸铁及部分工具钢的性能鉴定上。单向静压缩则主要用于脆性和低塑性材料，以显示材料在韧性状态下工作的行为。

3.硬度

硬度是用于衡量固体材料软硬程度的力学性能指标。随硬度试验方法的不同，硬度值的意义也有所不同，常用的有：①压入法，如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度等，测得的硬度值表示材料表面上不大的体积内抵抗另一物体压入引起塑性变形的抗力；②划痕法，测得的硬度值则表示材料抵抗表面裂开的能力。所以硬度是一个比较值，各种试验方法都有其自身的测量方法和标准。硬度值不能直接用于零件设计，但因其测试简便易行，常用于材料的质量控制和试验研究。