钢结构检测简介和案例
 

三．力学试验

一、钢结构力学性能检测：

1. 金属原材的拉伸（屈服强度、抗拉强度）、弯曲、冲击、硬度等韧性和塑性性能检测，钢筋拉伸（屈服强度、抗拉强度）、弯曲等性能。

2. 金属焊接件的焊接工艺评定。
二、钢结构紧固件力学性能检测

        螺栓连接副扭矩系数、紧固轴力、拉伸（屈服强度、抗拉强度）、硬度等性能、螺栓连接板抗滑移系数检测。

金属硬度试验

        是金属抵抗局部变形，特别是塑性变形，压痕或划痕的能力，是衡量金属材料软硬程度的一种指标.

硬度试验应用

        灵敏反映材料在化学成分、金相组织、热处理工艺、冷加工变形等差异；

        试验方法简单，不必破坏工件，适合机械装备和零部件材质现检测;

        试验压痕很小，可检查金属表面层情况，脱碳与增碳、表面淬火及化学处理后的表面硬度等。
 

应用特点

        硬度值物理意义及其含义随试验方法而定

        压入法---材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力；

        刻划法---抵抗表面局部破裂的能力；

       回跳法---金属弹性变形功的大小；

       金属表面上不大体积内抵抗塑性变形或破裂的能力；

      “硬度”不是材料独立的力学性能，其硬度值不是一个单纯的物理量，是人为规定的在某一特定条件下的一种性能指标；

      根据试验原理方法的区别并根据被测试样特性选择合适的硬度试验方法，从而保证试验结果具有代表性、准确性及相互间可比性；

      GB/T231.1-2002对原GB/T231-1984在下列技术内容进行了修改

       取消了用钢球压头进行试验规定；

       对布氏硬度计的要求完全按GB/T231.2执行；

       将“试样厚度至少应为压痕深度的10倍”改为“试样厚度至少为压痕深度的8倍”；

       取消了用直径2㎜球压头进行试验的规定；

       钢类的0.102F/D2仅用30的比率；

       将“两相邻压痕中心距离不应小于压痕平均直径的4倍”改为“两相邻压痕中心距离至少为压痕平均直径的3倍”

       增加了附录C使用者对布氏硬度计的日常检查方法。

       标准只规定试验力保持时间为10～15s，对于另取保载时间，只作保持时间允许误差为±2s的规定。
 

布氏硬度试验----
 

试验原理

       一定直径的硬质合金球施加规定的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，试样表面就残留压痕，测量出压痕直径，求得压痕球形表面积。布氏硬度值HB是试验力除以压痕球形表面积所得的商再乘以0.102。

试样

       试验面应是光滑平面，表面粗糙度Ra一般不大于1.6μm；(原应在0.8μm以下)

       在样品的截取及加工过程中，应避免对试样表面产生影响；

       试样支承面应平整并与试验面保持平行；

       试样的厚度至少应为压痕深度的8倍；(旧标准为10倍)
 

试样的要点

       试验环境温度|试验仪器检查|试验台、试样放置及支撑|压头类型（材料）的选择|压头直径的选择|试验力的选择|试验力保持时间的确定|压痕间间距；
 

布氏硬度应用特点

       采用较大直径球体，所得压痕面积较大，其硬度值能反映金属在较大范围内各个组成相的平均性能，而不受个别微小不均匀性的影响。

       压痕较大另一优点是数据穏定，重复性强
 

适用范围

       铸铁﹑有色金属及合金﹑特别对软金属，如铝﹑铅﹑锡等。

       布氏硬度试验缺点是对不同材料需要更换球体和改变载荷，压痕直径测量也比较麻烦。由于压痕较大，不宜在成品上进行试验。