汽车金属材料性能测试，收藏了！

材料的机械性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征，主要指标是强度、刚度、弹性、塑性、韧性、硬度等。

主要测试项目

1、拉伸试验

测试目的

拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。客户通过这些参数可获知材料抵抗外力拉伸的能力与塑性高低，检验材料是否符合规定的标准。

测试项目

抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、弹性模量、泊松比、拉伸应变硬化指数以及应变硬化等。

2、弯曲试验

测试目的

测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一。弯曲试验主要用于测定脆性和低塑性材料的抗弯强度并能反映塑性指标的挠度，如粉末冶金材料等。弯曲试验还可用来检查材料的表面质量。

测试项目:

弯曲强度、弯曲模量

3、压缩试验

测试目的

测定材料在轴向静压力作用下的力学性能的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一。试样破坏时的最大压缩载荷除以试样的横截面积，称为压缩强度极限或抗压强度。压缩试验主要适用于脆性材料，如铸铁、轴承合金和建筑材料等。对于塑性材料，无法测出压缩强度极限，但可以测量出弹性模量、比例极限和屈服强度等。

测试项目：

压缩强度、压缩屈服点及压缩弹性模量等。

4、硬度试验

硬度测试是检验材料性能的重要指标之一.，也是最快速最经济的方法之一。硬度测试能反映出材料在化学成分、组织结构和处理工艺上的差异。对于金属材料的测试主要分为洛氏硬度、维氏硬度、布氏硬度等。

（1）洛氏硬度

测试对象：金属材料

测试原理

洛氏硬度没有单位，是一个无纲量的力学性能指标。针对塑料样品其最常用的硬度标尺有R、M、L等，通常记作HRR、HRM、HRL等。而金属样品的洛氏硬度有九种标尺，分别对应洛氏硬度计的九种压头。其表示方法为硬度数据+硬度符号，如50HRC。

（2）维氏硬度

维氏硬度通常表示如下：600HV30/20，V前面的数值为硬度值，后面则为试验力，如果试验力保持时间不是通常的10-15秒，还需在试验力值后标注保持时间。如：600HV30/20---采用30千克力的试验力，保持20秒，得到硬度值为600。

（3）布氏硬度

测试对象

铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材，不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。

5、冲击韧性试验

材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧性。许多机器零件是在冲击载荷作用下工作的，如：轿车转向节、车轮等零件，工作过程中必然要受到冲击力的作用。因此在机械设计开发过程中，不仅要求这类零件具有较高的强度和硬度，还必须有足够的冲击韧性。

6、疲劳试验

按照作用循环应力的大小，疲劳可分成为应力疲劳和应变疲劳。

若最大循环应力Smax小于屈服应力Sy，则称为应力疲劳；因为作用的循环应力水平较低，寿命循环次数较高（疲劳寿命Nf一般大于104次），故也称为高周疲劳。若最大循环应力Smax大于屈服应力Sy，则由于材料屈服后应变变化较大，应力变化相对较小，用应变作为疲劳控制参量更为恰当，称之为应变疲劳；因为应变疲劳作用的循环应力水平较高，故寿命较低，Nf一般小于104。应变疲劳也称为低周疲劳。

对疲劳寿命的估算可以有三种方法：应力-寿命法即S-N法；应变-寿命法即ε-N法；断裂力学方法。低周疲劳常采用控制应变的方法，得到应变-寿命曲线，即ε-N曲线。而在高周疲劳范围内，由于试样主要产生的只是弹性变形，塑性变形很小，用应变片也很难测量，这时采用S-N曲线

7、金属材料显微分析

1）宏观金相组织分析

测试目的

评价压铸件或焊缝是否存在空洞、夹杂，压铸件的组织走向，焊缝是否存在未焊透等明显缺陷。

测试对象

铸铁、钢、有色金属件、焊接件等

测试步骤

取样→清洗→镶嵌→研磨→抛光→微蚀→观察

2）非金属夹杂物评定

测试目的

钢中非金属夹杂物会降低钢的机械性能，特别是降低塑性、韧性及疲劳极限。严重时，还会使钢在热加工与热处理时产生裂纹或使用时突然脆断。非金属夹杂物也促使钢形成热加工纤维组织与带状组织，使材料具有各向异性。严重时，横向塑性仅为纵向的一半，并使冲击韧性大为降低。因此，对重要用途的钢（如滚动轴承钢、弹簧钢等）要检查非金属夹杂物的数量、形状、大小与分布情况。

测试对象

不锈钢、高速钢、合金钢、模具钢等

测试步骤

取样→清洗→镶嵌→研磨→抛光→观察

3）显微金相组织分析

测试目的

主要用于检查金属材料微观的组织构成、评判热处理质量。

测试对象

铸铁、钢、铜合金、铝合金、镁合金、镍合金、钛合金等。

测试步骤

取样→清洗→镶嵌→研磨→抛光→微蚀→观察。

8、零部件颗粒物清洁度测试

清洁度是指零件、总成和整机特定部位被杂质污染的程度。用规定的方法从规定的特征部位采集到的杂质微粒的质量、大小和数量来表示。“规定部位”是指危及产品可靠性的特征部位。“杂质”包括产品设计、制造、运输、使用和维修过程中，本身残留的、外界混入的和系统生成的全部杂质。

检测目的：

保证清洁度的目的是使产品达到规定的寿命，不使产品在制造、使用、维修过程中因污染而缩短使用寿命。通过清洁度检测并规定其限值，可大大减轻颗粒磨损造成的损害，提高整机运行寿命和可靠性，减少对整机的危害如：滤芯堵塞，回路流量减小，密封材料、隔膜的异常磨损，积存大量水垢造成工作不可靠，电磁转换阀的工作不可靠或烧损等，具有特别重要的意义。

测试对象：

主要为汽车零部件、航空发动机、电子产品组装件等。

具体检测项目：

零部件颗粒物清洁度测试

清洁度污染物粒度分析

污染物成分分析

检测方法：

使用压力冲洗、超声清洗等方法将杂质先萃取到特定的液体里，然后对液体进行过滤将杂质收集到滤膜上，将杂质烘干称重，并在显微镜下观察测量尺寸大小或使用SEM+EDS进行成分的分析。