金属材料常用的力学性能检测主要包括以下几种：
一、拉伸试验
1. 原理及目的
- 拉伸试验是将金属材料制成标准试样，在拉伸试验机上缓慢施加轴向拉力，使试样产生拉伸变形，直至断裂。通过记录拉伸过程中的力 - 位移（或力 - 伸长）曲线，可以得到多个重要的力学性能指标。其主要目的是测定金属材料的强度和塑性性能。
2. 主要指标
屈服强度（Re）：是金属材料开始产生明显塑性变形时的应力。屈服强度是衡量材料抵抗微量塑性变形能力的指标，对于设计在弹性范围内工作的零件具有重要意义。例如，在建筑结构中的钢梁，其屈服强度决定了它在承受多大荷载时会发生不可恢复的变形。
抗拉强度：是材料在拉断前所能承受的应力。它反映了材料抵抗断裂的能力，是金属材料最重要的强度指标之一。例如，在制造钢丝绳时，抗拉强度是评估其质量的关键参数，决定了钢丝绳能够承受的拉力。
断后伸长率：是指试样拉断后标距的伸长量与原始标距之比的百分率。它表征了材料的塑性变形能力。例如，在汽车冲压件的生产中，材料的断后伸长率高，就更容易被冲压成复杂的形状而不会出现裂纹。
断面收缩率：是指试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积之比的百分率。它也是衡量材料塑性的指标，对于研究材料在拉伸过程中的变形行为有重要作用。
二、硬度测试
1. 原理及目的
- 硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。硬度测试的基本原理是在材料表面施加一定的试验力，将压头（如金刚石圆锥、钢球等）压入材料表面，然后根据压痕的尺寸来确定材料的硬度值。其主要目的是快速、简便地评估材料的耐磨性和强度等相关性能。
2. 主要测试方法及指标
布氏硬度（HB）：用一定直径的硬质合金球，以规定的试验力压入材料表面，保持一定时间后卸除试验力，测量压痕直径，根据公式计算出布氏硬度值。布氏硬度适用于测量硬度较低的金属材料，如退火状态的钢材、铸铁等。例如，在机械加工中，对于一些需要进行切削加工的金属坯料，通过测量布氏硬度可以初步判断其加工性能。
洛氏硬度（HR）：采用金刚石圆锥或钢球压头，在先后施加初试验力和主试验力后，根据压头压入材料表面的深度来确定硬度值。洛氏硬度测试操作简便、快速，适用于多种硬度范围的金属材料。例如，在热处理车间，洛氏硬度常用于检测经过淬火和回火处理后的金属零件的硬度，以判断热处理工艺是否符合要求。
维氏硬度（HV）：使用正四棱锥形的金刚石压头，在规定的试验力作用下压入材料表面，保持规定时间后卸除试验力，测量压痕对角线长度，根据公式计算维氏硬度值。维氏硬度可以测量从很软到很硬的各种金属材料，并且压痕小，精度高，常用于测量微小零件或表面硬化层的硬度。例如，在精密模具制造中，维氏硬度可用于检测模具表面的硬化效果。
三、冲击试验
1. 原理及目的
- 冲击试验是将具有一定形状和尺寸的金属试样，放在冲击试验机的支座上，然后用摆锤等冲击加载装置以一定的速度冲击试样，使试样断裂。通过测量试样在冲击过程中吸收的能量，可以评估材料的韧性。其主要目的是确定金属材料在承受冲击载荷时的抗断裂能力。
2. 主要指标
冲击吸收能量（KV或KU）：是指试样在冲击试验过程中吸收的能量。冲击吸收能量越大，说明材料的韧性越好，在受到突然的冲击载荷时，材料就越不容易断裂。例如，在制造工程机械的结构件时，如挖掘机的铲斗，需要使用冲击吸收能量较高的金属材料，以防止在挖掘过程中因受到石块等的突然撞击而损坏。
四、疲劳试验
1. 原理及目的
- 疲劳试验是模拟金属材料在交变应力（或应变）作用下的工作状态。在疲劳试验中，试样承受的应力或应变幅值在一定范围内周期性变化，经过多次循环后，观察材料是否发生疲劳破坏。其主要目的是评估金属材料在循环加载条件下的疲劳寿命和疲劳强度。
2. 主要指标
疲劳极限（σ - 1）：是指金属材料在无限次循环交变应力作用下而不发生疲劳破坏的应力值。对于一些需要长期承受交变载荷的金属零件，如汽车的曲轴、飞机的机翼等，疲劳极限是一个非常重要的设计参数。例如，在航空航天领域，为了确保飞机结构的安全，对金属材料的疲劳极限要求极高，需要通过精确的疲劳试验来确定材料是否符合要求。
