金屬堅硬、堅固、堅韌,就其性質而言,具有延展性、易熔性和延展性,這意味著它們可以形成各種所需的形狀而不會開裂或斷裂。由于它們的性質,它們可以被處理以改變特性并形成以滿足任何數量的檢測要求。
測試金屬材料的機械性能可以確定它是否滿足所需應用的要求。測試期間測量的最常見特性是彈性模量、屈服強度、拉伸和壓縮強度以及彈性極限。還對金屬進行測試,以測量剛度模量、剪切強度、彎曲強度、彎曲強度和疲勞強度以及隨時間變化的行為,例如蠕變和應力松弛。這些值準確描述了金屬材料在加載過程中可能表現出的行為及其應用壽命。
金屬的測試方法往往與用于測試其他材料(如塑料或復合材料)的方法非常相似。彎曲、彎曲、剪切和扭轉測試都在金屬上進行,但最常見的測試是拉伸、壓縮和疲勞測試。拉伸和壓縮測試涉及金屬樣品沿其軸之一承受載荷,該載荷要么將材料拉開或將其推到一起。這些測試通常會一直運行到樣品失效或破裂,但可以隨時停止。
剪切和扭轉測試要求樣品在垂直于樣品軸的每一端承受相反的載荷。剪切測試會拉動樣品的末端,因此它會在滑動運動中失敗,而扭轉測試會扭曲樣品的末端,因此它會在轉動運動中失敗。
用于彎曲和彎曲測試的金屬樣品將在其中間部分承受負載,同時在其兩端支撐。隨著負載的增加,樣品將根據其特性變形為“U”或“V”形。
疲勞測試通過循環載荷測量金屬的時間和循環相關行為。這些測試測量直至失效的循環次數、直至失效的時間,以及可能的金屬樣品的蠕變和應力松弛率。
所有這些測試都用于確定金屬材料是否適合應用,并且通常相互結合以準確表示金屬材料在其生命周期中將經歷的應力。
由金屬制成的測試樣品基本上可以采用任何形式。它們通常以、啞鈴狀、棒狀、圓柱、立方體、弧形試樣、和管的形狀出現。由金屬制成的測試樣品和由其他材料制成的測試樣品之間的區別在于微觀結構。金屬可以經歷加熱、淬火、退火和其他改變其微觀成分的過程。具體而言,晶粒尺寸、晶粒取向和位錯被改變以改變金屬的特性,例如強度、韌性和延展性。