摘要：在金属材料普遍应用的今天，金属材料的质量是保证产品质量的关键，所以在产品的金属原料投入生产之前，金属材料的性能必须得到高质量的检测。在硬度实验过程中，有多种多样的检测方法。如何正确使用硬度检测的执行办法十分必要，在不同的检测办法中，会得到不同的硬度测试值，具体到各项指标中，有材料弹性，塑形，强度及硬度等指数，所以，在检测硬度的过程中，合适的硬度测试方法显得尤为必要，这样准确而有应用价值的数据才会被大量收集，对生产过程中的指导意义才会明显得到体现。本为对金属材料检测常见问题及解决措施进行分析。
关键词：金属材料；检测；问题；解决措施
金属材料的性能由多方面所决定，比如，化学组成，金属的组织结构以及材料的主体性能，针对金属材料的检测办法多种多样，例如硬度测试，拉伸测试和扭转测试等。其中以前两者最为典型，前者可以对金属的机械性能进行检测，后者则是对金属性能的针对性考验。所以关于金属材料的检测作业，其实这是一件十分困难的事情。一般情况下金属材料的功能和拉长的长度之类都会遭到温度的影响。所以要想对金属材料做到很好的检测，加强其检测的精确性，有必要对影响金属材料的各种因素进行有用的操控。
1金属材料硬度试验简介及问题浅析
1.1试验检测方法
硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性，或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。对于被检测材料而言，硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异，因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。金属硬度检测主要有两类试验方法。一类是静态试验方法，这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。其中布、洛、维三种试验方法是最长用的，它们是金属硬度检测的主要试验方法。而洛氏硬度试验又是应用最多的，它被广泛用于产品的检验，据统计，目前应用中的硬度计70%是洛氏硬度计。另一类试验方法是动态试验法，这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。这里包括肖氏和里氏硬度试验法。动态试验法主要用于大型的，不可移动工件的硬度检测。
1.2在进行硬度测试时，要注意以下几个问题
一是压痕硬度试验时，试验面务必制造精细，保证表面平坦，不带油脂、氧化皮、裂缝、凹坑等痕迹，在加工其表面时避免表面受热和受冷而改变金属的性能；二是试样时的试验面、支撑面、压头表面以及载样台面等务必保证清洁而无外来物附着，载样台要稳定，试验过程中不得发生抖动和滑动，试样要稳定安置在载样台上；三是试验时压痕之间需保持一定间距，防止互相干扰，施加作用力务必保证与试样受载面垂直；四是在进行试验时，要一个试样进行一次试验，不能将多个试样在同一个实验台上同时试验；五是在更换试验机配件（如压头、载样台、支座）后，要应用标准钢样进行测试，直到连续两次的硬度值相同才可以投入使用；六是注意试样不能太薄，试样的厚度不得小于压头压入深度的8倍，试验后，试样的支撑面不得有变形痕迹；七是在做洛氏硬度试验时，如果试样为球面或圆柱面，要考虑变形对测试结果进行修正。
2金属材料拉伸试验简介及问题浅析
2.1金属材料拉伸试验
金属材料室温拉伸试验方法金属材料受力后会出现各种不同的物理现象，呈现出与弹性和非弹性反应相关，或涉及应力-应变关系的力学特征。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆金属材料室温拉伸试验的原理就是在室温下，将试样置于试验机夹具内，以一定的速率给试样施加拉伸力，直至测出所需的一项或几项力学性能，一般情况下拉至断裂。生产企业、用户和第三方质检机构经常测量的力学性能参数主要有强度指标（如抗拉强度和屈服强度)和塑性指标（如断后伸长率和断面收缩率)等，这些参数是力学性能的主要指标，基本上可反映出金属材料的力学性能，是判定金属材料性能优劣的重要依据。
2.2金属材料拉伸试验要注意的问题
2.2.1首先要注意样本的采集
在对拉伸试验进行取样时，要注意拉伸方向的差异会影响拉伸试验的断后伸长率，如试样平行于轧制方向，其力学性能良好，但取样垂直于轧制方向时，力学性能就可能不合格。在取样时要注意预防加热、变形以及加工硬化等因素影响金属材料的力学性能。在切取样坯时，要注意留一定的加工余量，并且余量不小于钢材的厚度及直径，不能低于20mm，在对试样进行加工时，要通过加热或冷加工等手段将一部分硬化的影响去掉，从而避免硬化部分影响测试结果的准确性。
2.2.2试验环境温度
某些金属材料具有很高的温度敏感性，即便是普通的金属材料，如果试验温度相差过大，也有可能导致试验测量结果的不一致。通常情况下，温度越高，则金属材料的强度性能指标则越低，同时塑性性能指标越高。所以，如果金属材料对温度敏感，则需要利用温度系数进行修正。对于常规试验而言，试验时的环境温度应该控制在10摄氏度至35摄氏度之间。在该环境温度下，如果采用高精度传感器或者金属材料特殊，则需要认真考虑温度因素，如果需要，则应该进行必要的修正。
2.2.3应变速率
常温下，试验机的拉伸速度对结果有一定的影响。拉伸速度太大，所测屈服强度或规定比例延伸强度将有不同程度的提高。GB/T228.1-2010在关于金属材料室温拉伸试验方法的规定中：“在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定，并在规定的应力速率范围内（材料弹性模量E＜150000N/mm2，应力速率在（2～20）N/mm2・s-1范围内，弹性模量E≥150000N/mm2，应力速率在（6～60）N/mm2・s-1范围内）。如仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s～0.0025/s之间，平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。在塑性范围和直至规定强度应变速率不应超过0.0025/s”。
2.2.4试验人员
作为拉伸试验的实施者，由于主观因素和操作技术的不同也会给测量结果带来误差对尺寸的测量，不同的人员也会带来误差。我们在日常检测工作中经常遇到一些产品如冷轧（热轧）带肋钢筋、冷轧扭钢筋，其表面形状不规则，标距的标注、测量比较困难，由于试验员测量水平不一致，极易造成试验数据不稳定。因此，不能忽视人员对拉伸试验结果的影响。在日常工作中加强人员比对、设备比对等，不断提高试验人员的操作水平，可降低其影响程度。
结束语：
在检测金属的过程中，要对检测的工具、检测的人员以及检测的环境进行注意。另一方面，要想使金属检测的有效性得以提高，就要对金属材料的检测工作进行控制、对金属材料的检测项目进行合理设置、对金属材料的检测和操作进行规范以及对金属材料检测数据进行科学处理，只有这样才能将更加精细的产品制作出来，从而可以使产品的竞争力不断提高。
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论文作者:焦政华,王伟,高艳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：金属材料论文; 硬度论文; 试样论文; 速率论文; 强度论文; 金属论文; 试验方法论文; 《基层建设》2018年第30期论文;