文档介绍：金属材料基础知识
1. 拉伸试样
2. 力—伸长曲线（以低碳钢试样为例）
3. 脆性材料的拉伸曲线
1. 拉伸试样（GB6397-86）
长试样：L0=10d0
短试样：L0=5d0
万能材料试
（1）试验简单、方便、迅速
（2）压痕小，可测成品，薄件
（3）数据不够准确，应测三点取平均值
（4）不应测组织不均匀材料，如铸铁。
1、维氏硬度试验
原理:用夹角为136°的金刚石四棱锥体压头，使用很小试验力F（-）压入试样表面，测出压痕对角线长度d。
2、维氏硬度值
用压痕对角线长度表示。如：640HV。
4、测量范围
常用于测薄件、镀层、化学热处理后的表层等。
维氏硬度
3、优缺点
（1）测量准确，应用范围广（硬度从极软到极硬）
（2）可测成品与薄件
（3）试样表面要求高，费工。
冲击韧性
强度、硬度、塑性等力学性能指标都是材料在静载荷作用下的表现。材料在工作时还经常受到动载荷的作用，冲击载荷就是常见的一种。
在设计和制造受冲击载荷的零件和工具（如锻锤、冲床、铆钉枪等）时，必须考虑所用材料除具有足够的静载荷作用下得力学性能指标外，还必须具有足够的抵抗冲击载荷的能力。
冲击载荷与静载荷的主要区别在于加载时间短、加载速率高、应力集中。由于加载速率提高，金属形变速率也随之增加。
冲击载荷对材料的作用效果或破坏效应大于静载荷。
材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，称为冲击韧性。
示例：玻璃在冲击载荷作用下非常容易破裂，说明其冲击韧性很低。
冲击试验
冲击试样
冲击试验原理
冲击韧性的表示方法
如不能制备标准试佯，,试样的其他尺寸及公差与相应缺口的标准试样相同，缺口应开在试样的窄面上。其中5mm×10mm×55mm试样常用于薄板材料的检验。
焊接接头冲击试样的形状和尺寸与相应的标准试样相同，但其缺口轴线应当垂直焊缝表面。
原理
冲击韧性可以通过一次摆锤冲击试验来测定，试验时将带有U型或V型缺口的冲击试样放在试验机架的支座上，将摆锤升至高度H1，使其具有势能mgH1；然后使摆锤由此高度自由下落将试样冲断，并向另一方向升高至H2，这时摆锤的势能为mgH2。
所以，摆锤用于冲断试样的能量
AK=mg（H1-H2），即为冲击功（焦耳/J）。
材料冲击韧性的表示方法
按照国标GB/T229－2007，U型缺口试样和V型缺口试样的冲击能量分别表示为KU和KV，并用下标数字2或8表示摆锤刀刃半径，如KU2 ，其单位是焦耳（J）。
冲击吸收能量的大小直接由试验机的刻度盘上直接读出。
冲击吸收能量的值越大，材料的韧性越大，越可以承受较大的冲击载荷。
冲击吸收能量K或冲击韧性值K越大，材料的韧性越大，越可以承受较大的冲击载荷。一般把冲击吸收能量低的材料称为脆性材料，冲击吸收能量高的材料称为韧性材料。
缺口冲击试验最大的优点就是测量迅速简便
用于控制材料的冶金质量和铸造、锻造、焊接及热处理等热加工工艺的质量。
用来评定材料的冷脆倾向（测定韧脆转变温度）。设计时要求机件的服役温度高于材料的韧脆转变温度。
冲击试验的应用
冲击试验的应用
缺口冲击试验由于其本身反映一次或少数次大能量冲击破断抗力，因此对某些特殊服役条件下的零件，如弹壳、装甲板、石油射孔枪等，有一定的参考价值。
通过一次摆锤冲击试验测定的冲击吸收吸收能量K是一个由强度和塑性共同决定的综合性力学性能指标，不能直接用于零件和构件的设计计算，但它是一个重要参考，所以将材料的冲击韧性列为金属材料的常规力学性能，ReL()、Rm、A、Z和K被称为金属材料常规力学性能的五大指标。
低温脆性——随温度降低，材料由韧性状态转变为脆性状态的现象。
冷脆：材料因温度降低导致冲击韧性的急剧下降并引起脆性破坏的现象。
对压力容器、桥梁、汽车、船舶的影响较大。
低温脆性
冲击韧性与温度有密切的关系，温度降低，冲击韧性随之降低。当低于某一温度时材料的韧性急剧下降，材料将由韧性状态转变为脆性状态。这一温度称为转变温度（ Tt ）。
转变温度（ Tt ）越低，表明材料的低温韧性越好，对于在寒冷地区使用的材料要十分重要。
金属材料的成分对韧脆转变温度的影响很大，一般的碳素钢，其韧脆转变温度（ Tt ）大约为-20℃，某些合金钢的韧脆转变温度（ Tt ）可达-40℃以下。
TITANIC
建造中的Titanic 号
TITANIC的沉没与船体