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前言
第1章材料力学性能相关知识1
11材料力学性能与工程应用1
12力学性能试验的试样制备1
121力学性能试验的试样相关
术语1
122试料的状态1
123试样类型2
124样坯切取的原则和规定2
125取样方法3
13数值修约规则15
131术语和定义15
132数值修约规则15
133极限数值的表示和判定17
14试验数据的处理和误差分析19
141误差的定义和分类19
142直接测定量的误差表示法21
143力学性能试验数据处理
示例22
第2章材料拉伸性能测定试验26
21材料拉伸性能相关知识26
22金属材料室温拉伸试验29
221试样29
222试验设备37
223试验内容及结果表示39
23金属材料低温拉伸试验63
231试样64
232试验设备65
233试验内容及结果表示66
24金属材料液氦拉伸试验68
241试样68
242试验设备70
243试验内容及结果表示72
25金属材料高温拉伸试验74
251试样74
252试验设备74
253试验内容及结果表示75
26金属超塑性材料拉伸试验76
261试样76
262试验设备78
263试验内容及结果表示79
27金属材料单轴拉伸蠕变试验81
271试样81
272试验设备85
273试验内容及结果表示87
28金属材料焊接接头拉伸试验92
281试样92
282试验设备95
283试验内容及结果表示95
29金属材料焊缝十字接头和搭接
接头拉伸试验96
291试样96
292试验设备97
293试验内容及结果表示97
210焊缝及熔敷金属拉伸试验99
2101试样99
2102试验设备100
2103试验内容及结果表示100
211金属材料管和环拉伸试验101
2111试样101
2112试验设备101
2113试验内容及结果表示101
212非铁金属细丝拉伸试验102
2121试样102
2122试验设备102
2123试验内容及结果表示102
213金属材料薄板和薄带拉伸应变
硬化指数的测定103
2131试样104
2132试验设备104
2133试验内容及结果表示104
214金属材料弹性模量和泊松比
测定试验106
2141静态法106
2142动态法113
215钢丝绳破断拉伸试验126
2151试样126
2152试验设备128
2153试验内容及结果表示128
216塑料拉伸试验129
2161试样129
2162试验设备138
2163试验内容及结果表示140
217塑料拉伸蠕变试验145
2171试样145
2172试验设备145
2173试验内容及结果表示146
2174物理老化对聚合物蠕变的
影响148
218纤维增强塑料拉伸性能试验151
2181试样151
2182试验设备153
2183试验内容及结果分析153
219纤维增强热固性塑料管轴向
拉伸试验156
2191整体拉伸试验156
2192取样拉伸试验158
220塑料焊接试样拉伸性能试验159
2201试样159
2202试验设备162
2203试验内容及结果表示162
221玻璃纤维增强塑料层合板层间
拉伸强度试验163
2211试样163
2212试样设备165
2213试验内容及结果表示166
222热塑性塑料管材拉伸性能
试验166
2221试样166
2222试验设备171
2223试验内容及结果表示171
223聚乙烯管材和管件热熔对接接头
拉伸强度试验173
2231试样173
2232试验设备174
2233试验内容及结果表示174
224软质泡沫聚合材料拉伸试验175
2241试样175
2242试验设备176
2243试验内容及结果表示176
225硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸
试验177
2251试样177
2252试验设备181
2253试验内容及结果表示182
226硫化橡胶高温拉伸试验186
2261试样186
2262试验设备186
2263试验内容及结果表示186
227硫化橡胶拉伸耐寒系数的
测定188
2271试样188
2272试验设备188
2273试验内容及结果表示189
228硬质橡胶拉伸试验190
2281试样190
2282试验设备190
2283试验内容及结果表示191
229橡胶或塑料涂覆织物拉伸
试验191
2291试样192
2292试验设备193
2293试验内容及结果表示193
230高聚物多孔弹性材料拉伸
试验195
2301试样195
2302试验设备196
2303试验内容及结果表示196
231土工布及其有关产品宽条拉伸
试验197
2311试样197
2312试验设备199
2313试验内容及结果表示200
232土工布接头/接缝宽条拉伸
试验203
2321试样203
2322试验设备204
2323试验内容及结果表示204
233织物芯输送带全厚度拉伸
试验205
2331试样205
2332试验设备207
2333试验内容及结果表示208
234碳纤维复丝拉伸试验208
2341试样209
2342试验设备209
2343试验内容及结果表示210
235精细陶瓷室温拉伸试验211
2351试样211
2352试验设备212
2353试验内容及结果表示212
第3章材料硬度测定试验214
31材料硬度相关知识214
32金属材料洛氏硬度试验215
321试样215
322试验设备215
323试验内容及结果表示217
33金属材料布氏硬度试验222
331试样222
332试验设备223
333试验内容及结果表示224
34金属材料维氏硬度试验237
341试样237
342试验设备239
343试验内容及结果表示240
35金属材料努氏硬度试验343
351试样343
352试验设备343
353试验内容及结果表示344
36金属材料肖氏硬度试验372
361试样372
362试验设备372
363试验内容及结果表示373
37金属材料里氏硬度试验374
371试样374
372试验设备375
373试验内容及结果表示376
38焊接接头硬度试验394
381试样394
382试验设备394
383试验内容及结果表示394
39焊缝破坏性显微硬度试验400
391试样400
392试验设备400
393试验内容及结果表示400
310钢铁热处理零件硬度检验
通则402
311金属材料各种硬度的转换405
3111转换硬度值的表述405
3112非奥氏体钢硬度近似转换
（洛氏C标尺范围）405
3113非奥氏体钢硬度近似转换
（洛氏B标尺范围）406
3114镍及高镍合金硬度近似
转换408
3115弹壳黄铜硬度近似转换411
3116奥氏体不锈钢板退火后布
氏洛氏B标尺硬度近似
转换412
3117奥氏体不锈钢薄板洛氏硬度
近似转换413
3118变形铝合金硬度近似
转换415
3119各种硬度间的换算关系416
312金属材料各种硬度与强度的
转换416
3121钢铁材料硬度与强度的换算
关系416
3122非铁金属材料硬度与强度的
换算关系419
313塑料球压痕法硬度测试419
3131试样420
3132试验设备420
3133试验内容及结果表示420
314塑料洛氏硬度测试422
3141试样423
3142试验设备423
3143试验内容及结果表示424
315塑料和硬橡胶压痕硬度试验425
3151试样的制备425
3152试验设备425
3153试验结果及内容表示426
316硫化橡胶或热塑性橡胶硬度
试验427
3161橡胶国际硬度427
3162试样429
3163试验设备429
3164试验内容及结果表示431
317硫化橡胶或热塑性橡胶压入
硬度（邵氏硬度计法）试验435
3171试样435
3172试验设备436
3173试验内容及结果表示437
318摩擦材料洛氏硬度试验439
3181试样439
3182试验设备439
3183试验内容及结果表示440
319烧结金属摩擦材料表观硬度
试验441
3191试样441
3192试验设备441
3193试验内容及结果表示441
320无色光学玻璃克氏硬度试验442
3201试样442
3202试验设备442
3203试验内容及结果表示442
第4章材料冲击性能测定试验444
41材料冲击性能相关知识444
42金属材料夏比摆锤冲击试验446
421试样446
422试验设备447
423试验内容及结果表示450
43金属材料夏比冲击断口测定
试验454
431试样454
432试验设备454
433试验内容及结果表示454
44钢材夏比V型缺口摆锤仪器化
冲击试验457
441试样457
442试验设备457
443试验内容及结果表示459
45焊接接头冲击试验461
451试样461
452其他试验要求463
46硬质合金常温冲击试验463
461试样463
462试验设备464
463试验内容及结果表示464
47烧结金属材料冲击试验465
471试样465
472试验设备466
473试验内容及结果表示466
48硬质塑料落锤冲击试验467
481试样467
482试验设备468
483试验内容及结果表示468
49塑料悬臂梁冲击试验471
491试样471
492试验设备473
493试验内容及结果表示473
410塑料冲击性能小试样试验476
4101试样476
4102试验设备477
4103试验内容及结果表示478
411纤维增强塑料简支梁式冲击
试验478
4111试样478
4112试验设备479
4113试验内容及结果表示479
412流体输送用热塑性塑料管材简
支梁冲击试验480
4121试样480
4122试验设备481
4123试验内容及结果表示482
413热塑性塑料管冲击试验484
4131试样484
4132试验设备484
4133试验内容及结果表示485
414硬质橡胶冲击试验490
4141试样490
4142试验设备490
4143试验内容及结果表示491
415不透性石墨材料冲击试验492
4151试样492
4152试验设备493
4153试验内容及结果表示494
416人造金刚石冲击试验495
4161试样495
4162试验设备495
4163试验内容及结果表示496
第5章材料扭转性能测定试验498
51金属材料室温扭转试验498
511试样498
512试验设备499
513试验内容及结果表示500
52金属大规格线材扭转试验504
521试样504
522试验设备504
523试验内容及结果表示505
53金属线材单向扭转试验506
531试样506
532试验设备507
533试验内容及结果表示507
54金属线材双向扭转试验508
541试样508
542试验设备508
543试验内容及结果表示509
55塑料扭转刚性试验509
551试样509
552试验设备510
553试验内容及结果表示510
第6章材料剪切性能测定试验512
61金属线材和铆钉剪切试验512
611试样513
612试验设备513
613试验内容及结果表示517
62销的剪切试验517
621试样518
622试验设备518
623试验内容及结果表示518
63塑料穿孔法剪切试验518
631试样519
632试验设备519
633试验内容及结果表示520
64纤维增强塑料层间剪切试验521
641试样521
642试验设备522
643试验内容及结果表示523
65纤维增强塑料冲压式剪切强度
试验524
651试样524
652试验设备525
653试验内容及结果表示525
66硬质橡胶剪切试验527
661试样527
662试验设备527
663试验内容及结果表示528
67硫化橡胶与金属粘接拉伸剪切
强度试验528
671试样528
672试验设备529
673试验内容及结果表示529
第7章材料压缩性能测定试验531
71金属材料压缩性能试验531
711试样531
712试验设备534
713试验内容及结果表示535
72金属轴承材料压缩试验541
721试样541
722试验设备541
723试验内容及结果表示542
73塑料压缩试验543
731试样543
732试验设备545
733试验内容及结果表示546
74纤维增强塑料压缩试验548
741试样548
742试验设备549
743试验内容及结果表示549
75单向纤维增强塑料平板压缩
试验550
751试样550
752试验设备551
753试验内容及结果表示552
76纤维增强塑料面内压缩试验553
761试样553
762试验设备554
763试验内容及结果表示555
77纤维增强热固性塑料管轴向
压缩试验557
771试样558
772试验设备558
773试验内容及结果表示559
78硫化橡胶短时间静压缩试验560
781试样560
782试验设备560
783试验内容及结果表示560
79硫化橡胶或热塑性橡胶室温、
高温和低温压缩试验561
791试样562
792试验设备563
793试验内容及结果表示564
第8章材料弯曲性能测定试验566
81金属弯曲力学性能试验566
811试样566
812试验设备568
813试验内容及结果表示570
82金属材料弯曲试验574
821试样575
822试验设备576
823试验内容及结果表示577
83金属线材反复弯曲试验579
831试样579
832试验设备579
833试验内容及结果表示580
84钢筋混凝土用钢筋弯曲和反向
弯曲试验581
841试样581
842试验设备581
843试验内容及结果表示583
85热双金属热弯曲试验583
851试样583
852试验设备584
853试验内容及结果表示586
86热双金属横向弯曲试验590
861试样590
862试验设备591
863试验内容及结果表示591
87焊接接头弯曲试验592
871试样592
872试验设备596
873试验内容及结果表示596
88塑料弯曲试验599
881试样599
882试验设备601
883试验内容及结果表示601
89纤维增强塑料弯曲试验603
891试样604
892试验设备604
893试验内容及结果表示605
810塑料焊接试样弯曲试验607
8101试样607
8102试验设备609
8103试验内容及结果表示610
811硬质泡沫塑料弯曲强度和表观
弯曲弹性模量测定试验611
8111试样611
8112试验设备612
8113试验内容及结果表示612
812硬质橡胶弯曲试验614
8121试样614
8122试验设备614
8123试验内容及结果表示615
813不透性石墨材料弯曲试验616
8131试样616
8132试验设备617
8133试验内容及结果表示617
第9章材料断裂性能测定试验619
91金属材料表面裂纹拉伸试样断裂
韧度试验619
911试样619
912试验设备620
913试验内容及结果表示620
92金属材料平面应变断裂韧度
试验623
921试样623
922试验设备624
923试验内容及结果表示627
93铁素体钢平面应变止裂韧度
试验630
931试样630
932试验设备631
933试验内容及结果表示633
94金属材料准静态断裂韧度试验638
941试样638
942试验设备642
943试验内容及结果表示644
95金属材料焊接接头准静态断裂
韧度试验650
951试样650
952试验设备657
953试验内容及结果表示657
96硬质合金横向断裂强度试验661
961试样661
962试验设备662
963试验内容及结果表示662
97烧结金属材料横向断裂强度
试验663
971试样663
972试验设备663
973试验内容及结果表示663
第10章材料疲劳性能测定
试验665
101金属材料扭应力疲劳试验665
1011试样665
1012试验设备666
1013试验内容及结果表示667
102金属材料滚动接触疲劳试验669
1021试样669
1022试验设备673
1023试验内容及结果表示673
103金属材料旋转弯曲疲劳试验677
1031试样678
1032试验设备682
1033试验内容及结果表示683
104金属材料疲劳裂纹扩展速率
试验685
1041试样685
1042试验设备689
1043试验内容及结果表示690
105金属材料轴向等幅低循环疲劳
试验692
1051试样694
1052试验设备696
1053试验内容及结果表示697
106软质泡沫材料疲劳试验699
1061试样699
1062试验设备700
1063试验内容及结果表示701
参考文献703

材料广泛应用于工业生产各领域，是现代科学技术发展和国民经济建设的重要支柱，是工业生产和生活中必不可少的物质基础。目前，国家出台了大量政策以促进材料的合理利用，加速材料的研究和开发。材料研究的开发离不开力学性能的研究，而检测方法则是非常重要且普遍应用的手段。材料的力学性能是确保产品安全和使用寿命的最主要依据，在材料选择的合理性、材料应用的优化性等方面发挥着越来越大的作用。材料力学性能的测试方法是工程技术人员必备的基础知识。为了帮助读者掌握材料各种力学性能的测试方法，从而为工程实践中的生产、设计、材料选用提供科学依据，我们编写了这本《材料力学性能测试手册》。
本书从工业生产实际出发，以现行的最新标准资料为依据，通过系统、科学地归纳整理，详细介绍了材料力学性能的测试原理及操作方法。本书主要内容包括：材料力学性能相关知识、材料拉伸性能测定试验、材料硬度测定试验、材料冲击性能测定试验、材料扭转性能测定试验、材料剪切性能测定试验、材料压缩性能测定试验、材料弯曲性能测定试验、材料断裂性能测定试验、材料疲劳性能测定试验。
为了使读者能够迅速、快捷、方便地掌握材料力学性能的各类测试方法，本书在内容编排上具有以下特点：
1）在介绍每一种材料的力学性能测试方法前，都详细地列出了相关的国家标准或行业标准的代号及名称，便于读者参考和对照。
2）通过系统、科学地归纳整理，使本书每一章节的结构均符合实际测试过程中的应用程序（包括试样制备、试验仪器设备要求、试验环境、试验详细步骤、试验过程中的操作技巧及注意事项、试验数据处理及误差的控制），读者查阅快捷、使用方便，具有极强的实用性。
3）作者根据多年的实际工作经验，有选择地给出了部分试验的多种测试方法，包括公式法、图像法、静态法、动态法等，便于读者根据实际工作中的要求和具备的试验条件进行选择。
本书采用最新标准资料，内容系统全面，查阅方便快捷，具有实用性、综合性、先进性、可靠性。本书是工程设计人员、质量检测人员、材料研究及营销人员的必备工具书，也可作为相关专业在校师生的参考书。
本书由龙伟民、刘胜新任主编，王万杰、张爱民任副主编。具体编写情况如下：第1章由龙伟民编写，第2章由龙伟民、王万杰、杨灿玲、王金荣、张金凤编写，第3章由刘胜新编写，第4章由张爱民、陈志民、李杏娥、陈加福、夏静、付建伟、李响、张佳楠、吴振远、宋月鹏编写，第5章由龙伟民、肖树龙、徐丽娟、王瑞娟、刘峰、王志刚、孟迪、李立碑、徐锟、陈伟编写，第6章由毛磊、张锐、李孔斋、靳先芳、李菁、李立程编写，第7章由张爱民、姚宇、李静、柳洪洁、邓晶、宋菊秀、李立凤、颜新奇、王宁、胡中华编写，第8章由王万杰、王乐军、孙华为、赵丹、杨娟、张冠宇、张素红、李莎、严咏志、翟震编写，第9章由潘继民、隋方飞、丛康丽、李浩、王波、张海连、张亚荣、张靓颖、李立里编写、第10章由王万杰、孙志鹏、武倩倩、弓雪原、贠东海、郭炜、高玉、李怀武、杨晗、李鹏编写，全书由陈永完成统稿，汪大经教授对全书进行了认真审阅。
在本书编写过程中，参考了国内外同行的大量文献资料，谨向有关人员表示衷心的感谢！
由于编者水平有限，错误和纰漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编者