材料試驗

材料是企業進行工業生產的物質基礎，是企業生產優質產品的最基本保障，是企業生產高質量產品的前提條件。

對材料進行測試，能夠為材料生產廠家提供研製和發展新材料、改進材料質量、發揮材料最大限度潛力（選用適當的許用應力）、分析材料製件故障提供理性的科學支持。對材料使用廠家來説，材料測試能夠提供購買標準和依據 ^[1]  。

選用質優價廉且適用的材料能夠最大化的的利用材料，為企業節約適當的生產成本。在現行的材料檢測當中，使用最為廣泛的是材料試驗機，也叫萬能電子材料拉力試驗機，通常我們簡稱為拉力機。

材料試驗機通過更換不同夾具，可用於對各類材料進行抗拉強度，剪切強度，剝離強度，屈服強度，環壓強度，拉伸、壓縮、彎曲、撕裂、剪切等試驗。

廣泛應用於機械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通運輸、壓力容器等工業部門以及大專院校、科研院所的相關實驗室。對有效使用材料、改進工藝、提高產品質量、降低成本、保證產品安全可靠等都具有重要作用。

材料試驗的種類繁多，現代常用的有機械、物理、化學、腐蝕、磨損試驗和無損檢測以及工藝性能試驗等。　①　機械性能試驗　測量材料在力或能的作用下所表現的特性，如強度、剛度、塑性、韌性、硬度等。有時要求在某些特定環境，例如高温、低温、腐蝕等條件下進行試驗。由於工程結構和機器零部件絕大部分是在受力的情況下工作的，機械性能是它們的主要性能，因而這類試驗應用最廣。

②　物理試驗　利用材料的各種物理效應來檢測材料的一系列特性，包括化學組成和價態、表面形貌、晶體結構、顯微組織等，或確定一些物理性能參數，如比熱容、熱導率、電導率、膨脹係數等。這類試驗中的很大一部分能揭示材料的微觀特徵，從而可與宏觀性能聯繫起來，用於分析質量問題和失效事故，以及進行材料科學中的基礎性研究等（見材料物理試驗）。

③　化學分析　定性或定量地測定材料的化學組分和結構。所用方法主要有兩大類：一是以各種化學反應作為基礎的經典化學分析方法；另一是利用各種元素的不同物理或物理 -化學效應的儀器分析方法。前者靈活性較大，為很多標準分析方法所採用。後者的特點是分析速度快、靈敏度高，但試驗裝置通常較龐大複雜，價格昂貴,適用於大批量和成分較複雜的試樣分析工作(見材料化學分析)。

④　腐蝕試驗　用化學、物理或機械方法測出材料在各種介質中因化學或電化學反應而引起表面局部的或均勻的損耗──腐蝕。這類試驗對長期處於侵蝕性環境中的裝置，如石油、化工、海洋鑽探設備等尤其重要。

⑤　磨損試驗　測定固體在受另一相互接觸的固體的摩擦，或受固態、液態或氣態顆粒的碰撞時所引起的表面損耗──磨損。這類試驗尚無公認的統一標準。由於很多因素如介質的腐蝕作用、零件的振動、磨粒的形狀和相對的運動速度等均會顯著地影響磨損率，實驗室的試驗結果常與實際情況有較大的出入，應用時須加註意。一般用台架試驗和實物試驗更具有實際意義。

⑥　無損檢測　在保持被檢物完好的條件下利用各種物理效應查出被檢物表面或內部的缺陷，或測定其組織、性能和其他物理量。不損害被檢物的使用性能是它有別於一般材料試驗的特點。這類試驗是保證產品質量和安全使用的重要手段。

⑦　工藝性能試驗　測定材料加工成半成品或成品所用的工藝過程（鑄造、鍛壓、焊接、金屬熱處理、切削加工等）的難易程度。這種試驗對判定材料能否投入正常生產有很大意義，對於發展新材料也很重要。

材料的試驗方式有試驗室試樣試驗、實驗室台架試驗、現場掛片試驗和實物運轉試驗。

①　試驗室試樣試驗：分為不對實際工況條件作特殊模擬的常規試驗；模擬實際工況中的主要條件（如温度、介質、載荷譜等）的模擬試驗；強化某些工況條件的快速試驗。

②　試驗室台架試驗：將材料製成實際零件或模型，在試驗室內模擬一定的工況條件進行試驗。

③　現場掛片試驗:將材料製成一定規格的試樣,直接放在現場上進行考驗。這種方式在腐蝕試驗中應用較多。

④　實物運轉試驗：將材料製成零部件，裝在實際機器上進行實物運轉。

嚴格説來，台架試驗和實物運轉試驗因包含了結構和環境等因素，已不屬單純的材料試驗。但它們更能反映材料的使用效果，因而日益受到重視。

試驗程序隨試驗目的、試驗種類和材料種類的不同而異。通常包括以下幾個主要步驟。

①試驗方式的確定：選擇試驗方式時應考慮各種方式的特點，尤其是準確度、精確度、靈敏度和測試速度等。

②　抽樣：抽取試樣時應注意待檢物的均勻性、樣品的代表性和適宜的數量等。

③　試樣製備：須注意取樣部位、取樣方向、試樣的尺寸和形狀等，並避免制樣時產生缺陷和污染。

④　試驗裝置的校準：試驗裝置須定期校準，如誤差超過一定範圍，必須加以檢修。

⑤　試驗：通常按標準所規定的步驟進行。帶有探索和研究性的試驗應視具體情況進行。

⑥　試驗結果的計算、分析和詮釋：對試驗結果進行適當的數學和圖解等處理，最後進行分析和詮釋。