金屬材料的性能決定著材料的適用范圍及應用的合理性。金屬材料的性能主要分為四個方面,即:機械性能、化學性能、物理性能、工藝性能。下圖為整管封接強度測試圖金屬材料的機械性能是指金屬在一定溫度條件下承受外力(載荷)作用時,抵抗變形和斷裂的能力,也稱為力學性能。

拉伸試驗是最常規(guī)的金屬材料力學性能試驗方法,由試驗得出的性能指標可以反映材料最基本的力學面貌,用于檢驗金屬材料的制造質(zhì)量,而且對于研究和改善材料的性能、探討金屬塑性變形的機制也是十分重要的。

試驗儀器為凱德機械研發(fā)生產(chǎn)的HY-932C電腦式萬能材料試驗機：這款拉力試驗機可廣泛摘用于各類橡塑膠、鞋類、皮革、服裝、紡織、絕緣體、端子...等各類材料，測試其拉伸，撕裂，剝離，彎曲等材料研發(fā)，檢驗測試，功能其全，用途廣泛。

最常見的金屬材料力學性能試驗包括無氧銅和瓷封合金4J33的常溫拉伸試驗,根據(jù)GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》,做成啞鈴型圓試樣,標距為35mm,直徑為5mm。測試速度為1mm/min。

1、 瓷封合金-4J33性能測試

瓷封合金4J33常溫拉伸試驗測試結果見表6。圖7為瓷封合金4J33常溫拉伸曲線圖,從測試結果可以看出,瓷封合金4J33具有中等強度,較好的延伸率和切削性能,易加工成構件。其拉伸曲線圖,可以大概分四個階段,oa為彈性階段,變形是彈性的,應力與應變呈線性關系;ab段仍為彈性變形,但應力與應變不再是線性的,之后材料一般會出現(xiàn)屈服現(xiàn)象,但瓷封合金4J33的上、下屈服點不明顯,屈服現(xiàn)象也不明顯,產(chǎn)生0.2%塑性應變時的應力值為材料的“條件屈服極限”,即σ0.2;bc段為強化階段,應力達到高限,稱為強度極限,也就是材料的抗拉強度σb;cd段為局部變形階段,試樣發(fā)生局部變形,在某一局部范圍內(nèi),橫截面的尺寸急劇縮小,出現(xiàn)“頸縮”現(xiàn)象。由于截面的局部收縮,使試樣繼續(xù)變形所需的拉力相應減小,用橫截面初始面積算得的名義應力隨之下降,至d點時試樣被拉斷。

2、無氧銅性能測試

無氧銅常溫拉伸試驗測試結果見表7。圖8為無氧銅常溫拉伸曲線圖,從測試結果可以看出,無氧銅強度比較低,具有較好的加工性能。其拉伸曲線圖明顯不同于瓷封合金4J33,可以大概分三個階段,oa為彈性階段,變形是彈性的,應力與應變呈線性關系;ab段為強化階段,應力達到高限,也就是材料的抗拉強度σb;bc段為局部變形階段,試樣發(fā)生局部變形,出現(xiàn)“頸縮”現(xiàn)象。至c點時試樣被拉斷。無氧銅沒有屈服階段,不存在屈服現(xiàn)象,所以只有一個應力特征值σb,不存在屈服應力。

3、結論

(1)氣動波紋型夾具的使用很好地避免了夾持管狀試件時夾頭應力集中和測試過程中試件脫落現(xiàn)象,不會使試件拉伸過程中在夾頭處斷裂。測試數(shù)據(jù)更加真實、準確。

(2)四點抗折試驗反映了試樣更大表面的缺陷,更能體現(xiàn)其真實機械性能,可以同三點抗折試驗同步比較測試。

(3)標準瓷件法夾具的改進以及整管封接強度測試工作的開展,使我們對氧化鋁陶瓷-金屬封接強度的測試更加全面,同時也提高了測試效率和測試數(shù)據(jù)準確性。

(4)金屬材料應用十分廣泛,而金屬材料力學性能測試是一個很復雜的領域,目前只做了無氧銅和瓷封合金4J33的常溫拉伸試驗,從測試數(shù)據(jù)可以分析材料的基本機械性能,以后應逐步開展各種金屬材料的拉伸、壓縮和彎曲測試,使材料測試更加全面、可靠。