金屬材料物理性能檢測技術(shù)的研究

陳薇薇 樊志凱 杜婉瑩 鄧立洋

哈爾濱第一機(jī)械集團(tuán)有限公司 黑龍江哈爾濱 150056

1 金屬材料

純金屬與合金都屬于金屬材料所包含的范圍之內(nèi)，而且在自然界當(dāng)中光是純金屬就有七十多種，這些合金又是通過這些純金屬在一定的條件下組合成的，由此我們也可以知道合金并不是由一種金屬組合成的，而且合金還都具有其組成純金屬材料的性質(zhì)。合金也可以分為兩類，主要是根據(jù)其使用性質(zhì)以及工藝來進(jìn)行分類的，能夠通過溫度條件來實(shí)現(xiàn)的就是工藝性質(zhì)合金，而且性能與溫度變化時(shí)合金的適應(yīng)能力有著直接的聯(lián)系。

2 金屬材料質(zhì)量檢測的重要性

金屬材料質(zhì)量檢測工作的進(jìn)行，進(jìn)一步確保了金屬在日常生產(chǎn)與生活中的安全性，控制了生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，保障了生產(chǎn)工作的有序進(jìn)行，同時(shí)能在生產(chǎn)成本的控制上做到合理的把控工作，在一定程度上提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率以及經(jīng)營效率。而產(chǎn)品質(zhì)量得到有效的控制，也進(jìn)一步保證了消費(fèi)者在使用該過程當(dāng)中的合法權(quán)益，使人們的生命財(cái)產(chǎn)安全得到了保障。因此對于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、行業(yè)內(nèi)的貿(mào)易往來有著不可忽視的作用，保持了經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)性發(fā)展態(tài)勢[1]。

3 金屬材料的現(xiàn)狀和發(fā)展

金屬材料在我國生產(chǎn)生活中的使用中歷史悠久，在人類進(jìn)步的道路金屬發(fā)揮了非常大的作用，之所以能夠這樣就是因?yàn)樗哂泻芏嗟膬?yōu)點(diǎn)。跟著當(dāng)代金屬材料科學(xué)的不斷成長，金屬材料在我們國家的很多領(lǐng)域當(dāng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。由此也足以看出，金屬材料無論是在以前還是以后的發(fā)展道路上都會發(fā)揮著非常重要的作用。所以要結(jié)合實(shí)際的科研情況以及教學(xué)和生產(chǎn)來發(fā)展金屬材料的相關(guān)技術(shù)，從而有效的提高生產(chǎn)效率并降低成本。

4 檢測金屬材料物理性質(zhì)的具體方法

4.1 拉伸試驗(yàn)檢測

拉伸實(shí)驗(yàn)檢測是檢測金屬材料物理性能非常重要的一個(gè)方法，其實(shí)驗(yàn)檢測主要就是通過拉伸試驗(yàn)來測定金屬材料軸向承受拉伸載荷的材料特性，而且通過這一實(shí)驗(yàn)還能夠根據(jù)得到的數(shù)據(jù)確定其金屬材料的彈性極限以及伸長率等等，由此也可以看處拉伸實(shí)驗(yàn)檢測是非常重要的。

4.2 彎曲試驗(yàn)測試

彎曲試驗(yàn)測試就是在金屬材料彎曲的時(shí)候來對其力學(xué)特性來進(jìn)行測定，通過這樣實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋鶕?jù)是測定數(shù)據(jù)詳細(xì)的計(jì)算出低塑性材料以及脆性材料的抗彎強(qiáng)度，不僅如此，通過彎曲實(shí)驗(yàn)測試還能夠檢查被測材料的表面質(zhì)量[2]。

4.3 硬度測試實(shí)驗(yàn)

這種測試實(shí)驗(yàn)相比于彎曲測試實(shí)驗(yàn)以及拉伸實(shí)驗(yàn)檢測來說是比較簡單的，而且這一實(shí)驗(yàn)一般都是在彎曲測試實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行的，在進(jìn)行測試的過程當(dāng)中，要充分的利用合適的技術(shù)以及手段對硬度進(jìn)行檢測，這樣才能夠在測試之后得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。

4.4 金屬材料的物理機(jī)能利用沖擊實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行測試

通過傳統(tǒng)的檢測方法與技術(shù)來充分了解金屬材料的物理性質(zhì)，能有效節(jié)約資源，有效避免在生產(chǎn)制造的過程中出現(xiàn)浪費(fèi)的情況。通過相關(guān)的檢測，可以有效為生產(chǎn)制造企業(yè)提供可靠的依據(jù)。

5 國內(nèi)物性測試技術(shù)的現(xiàn)狀

5.1 密度測量

任何金屬材料都是有密度的，密度測量是金屬材料產(chǎn)品質(zhì)量及工藝考核的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此這樣密度測量對金屬材料的發(fā)展有著重要的意義。

5.2 熱膨脹測量

放大和檢測微小的熱膨脹量是熱膨脹系數(shù)測量的關(guān)鍵所在，而且熱膨脹測量有很多的方法，但目前我國家使用的膨脹儀主要就是光杠桿膨脹儀和差動變壓器膨脹儀，大多數(shù)都是從國外引進(jìn)的[3]。

5.3 熱容測量

在對熱容量進(jìn)行測試的時(shí)候采用的是經(jīng)典的滴水型卡計(jì)的方法，在實(shí)驗(yàn)的過程中對金屬材料進(jìn)行加熱，讓其達(dá)到一定的溫度并保持穩(wěn)定，然后在突然降溫，觀察其熱量的傳遞，然后根據(jù)熱量以及金屬材料釋放熱量的反應(yīng)來計(jì)算熱容，但是目前還是存在很多不足的地方。

6 金屬材料物理性能檢測技術(shù)的發(fā)展方向分析

6.1 提高測試的精度以及靈敏度

在一些特定的金屬材料物理性能的檢測過程中，由于這些金屬材料比較特殊，因此傳統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)不能滿足檢測者的需求，需要研發(fā)更加高級以及能夠提高測試精度的方法，以此來將強(qiáng)技術(shù)檢測手段，提高檢測的效果。例如在進(jìn)行對恒彈材料的檢測時(shí)，其繃率溫度系數(shù)低到了10-6/K量級，溫度變化大，用傳統(tǒng)的測量方式是不可行的。因此國內(nèi)的精密合金系統(tǒng)選用了抗干擾能力強(qiáng)的靜電法，通過研制相關(guān)儀器來測定其數(shù)據(jù)，這樣才使得測量數(shù)據(jù)有說服力[4]。

6.2 各種環(huán)境下金屬物理性質(zhì)的檢測

隨著工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高，材料面臨的加工難題也越來越多，因?yàn)榧庸さ漠a(chǎn)品將用到各行各業(yè)中去，包括了航海業(yè)、食品生產(chǎn)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等。如果不能夠很好地其將金屬物理性能檢測的工作做到實(shí)處，則對于產(chǎn)品的生產(chǎn)會造成極大的負(fù)面影響。金屬成品需要在不同的環(huán)境中進(jìn)行安裝以及運(yùn)轉(zhuǎn)，因此對于金屬在不同條件下的物理性能展示的研究是非常有必要的。這些環(huán)境包括了介質(zhì)的不同、溫度的不同、氣壓的不同等，不同的環(huán)境變化對于金屬材料的性能有著不同程度的影響，因此金屬物理性質(zhì)的檢測可以從環(huán)境模擬條件出發(fā)，通過調(diào)整環(huán)境中影響金屬材料物理性質(zhì)的因素，判斷其適用行業(yè)，做到用途與金屬特質(zhì)相對應(yīng)。雖然從材料的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、以及反應(yīng)條件的確立是很繁瑣的步驟，但是通過這些繁瑣步驟的進(jìn)行，為未來解決可能發(fā)生的問題做好了充足的準(zhǔn)備，提高了解決問題的效率，做到防患于未然。

7 結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步，越來越多新型金屬材料被發(fā)現(xiàn)并被應(yīng)用，但是并不是所有的金屬材料都能夠應(yīng)用到其中去，經(jīng)過檢驗(yàn)合格之后的金屬材料才能夠使用到生產(chǎn)的過程當(dāng)中去，而且其必須還有符合標(biāo)準(zhǔn)的物理特性，文章就針對物理的檢測進(jìn)行相關(guān)的研究。