蠕變，就是指金屬材料在恒溫、恒載荷的長(cháng)期作用下緩慢的產(chǎn)生塑性變形的現象。金屬材料在溫度和應力的共同作用下，一方面位錯的運動(dòng)和增殖會(huì )引起應變及強化；另一方面原子的擴散和移動(dòng)則會(huì )產(chǎn)生回復現象，使滑移帶上的位錯通過(guò)交錯滑移和攀移的方式逐漸消失，導致應變強化消失。金屬材料的蠕變便是在這種矛盾的過(guò)程中進(jìn)行的。而在高溫下，由于溫度的升高加速了原子的擴散和移動(dòng)，使回復過(guò)程容易進(jìn)行。因此，蠕變現象會(huì )隨著(zhù)溫度的升高而越發(fā)明顯。高溫構件如果在服役期內產(chǎn)生過(guò)量的蠕變變形，會(huì )將引起部件的早期失效。因此，需要用一個(gè)力學(xué)性能指標來(lái)描述在高溫條件下對金屬材料長(cháng)期加載所產(chǎn)生的蠕變抗力。蠕變極限就是這樣一個(gè)力學(xué)性能指標，它表示材料對高溫蠕變變形的抗力，是高溫下選料、設計構件的主要依據之一。高溫拉伸蠕變試驗是一種蠕變試驗方法。按規定制備試樣，在恒定溫度和恒定拉伸載荷作用下，在規定時(shí)間內測定其伸長(cháng)率和時(shí)間的關(guān)系并確定其蠕變極限。

蠕變，就是指金屬材料在恒溫、恒載荷的長(cháng)期作用下緩慢的產(chǎn)生塑性變形的現象。蠕變實(shí)驗是測定金屬材料在長(cháng)時(shí)間的恒溫和恒應力作用下，發(fā)生緩慢的塑性變形現象的一種材料機械性能試驗。溫度越高或應力越大，蠕變現象越顯著(zhù)。室溫拉伸蠕變的試驗即使測試材料在室溫環(huán)境下載規定應力的持續作用下材料發(fā)生塑性變形的情況，并繪制伸長(cháng)率時(shí)間曲線(xiàn)。

持久強度極限是指試樣在恒定溫度和恒定拉伸負荷或周期變動(dòng)的負荷作用下，達到規定的持續時(shí)間而不斷裂的最大應力。高溫持久測試即是將試樣加熱至規定溫度，沿試樣軸線(xiàn)方向施加恒定拉伸應力或周期變動(dòng)的拉伸應力，測定某溫度下應力與斷裂時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)或疲勞損傷分數-蠕變損傷分數曲線(xiàn)、持久強度極限或周期持久強度極限、伸長(cháng)率、斷面收縮率、斷裂循環(huán)次數等參數。高溫持久測試可有效地預示材料在高溫下長(cháng)期使用時(shí)的應變趨勢和斷裂壽命，是材料的重要力學(xué)性能之一，它與材料的材質(zhì)及結構特征有關(guān)。

室溫拉伸持久測試是將試樣在常溫下，沿試樣軸線(xiàn)方向施加恒定拉伸力或恒定拉伸應力并保持一定時(shí)間，通過(guò)實(shí)驗可獲得規定蠕變伸長(cháng)、適當間隔的殘余塑性伸長(cháng)率和蠕變斷裂時(shí)間。

腐蝕疲勞是指金屬材料在循環(huán)應力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，所產(chǎn)生的脆性斷裂的腐蝕形態(tài)。在腐蝕介質(zhì)和交變應力的共同作用下，金屬的疲勞極限大大降低，因而會(huì )過(guò)早的破裂。這種破壞要比單純交變應力造成的破壞（即疲勞）或單純的腐蝕造成的破壞嚴重的多，而且有時(shí)腐蝕環(huán)境不需要明顯的侵蝕性。材料疲勞腐蝕試驗是指在腐蝕介質(zhì)中測試材料的疲勞腐蝕性能試驗。疲勞腐蝕的特點(diǎn)有：疲勞腐蝕不存在明顯的疲勞極限；與應力腐蝕相比，腐蝕疲勞沒(méi)有選擇性，幾乎所有的金屬在任何腐蝕環(huán)境中都會(huì )產(chǎn)生疲勞腐蝕，發(fā)生疲勞不需要材料環(huán)境的特殊組合；金屬的疲勞強度與其耐蝕性有關(guān)；腐蝕疲勞斷裂是脆性斷裂，沒(méi)有明顯的宏觀(guān)塑性變形；腐蝕疲勞裂紋圓多氣源與表面腐蝕坑貨缺陷。腐蝕疲勞測試原理：在侵蝕性環(huán)境條件下，金屬或合金的疲勞強度的下降強度取決于環(huán)境和試驗條件的狀況。疲勞腐蝕可分為循環(huán)失效試驗和裂紋擴展試驗。

在足夠大的交變應力作用下，于金屬構件外形突變或表面刻痕或內部缺陷等部位，都可能因較大的應力集中引發(fā)微觀(guān)裂紋。分散的微觀(guān)裂紋經(jīng)過(guò)集結溝通將形成宏觀(guān)裂紋。已形成的宏觀(guān)裂紋逐漸緩慢地擴展，構件橫截面逐步削弱，當達到一定限度時(shí)，構件會(huì )突然斷裂。金屬因交變應力引起的上述失效現象，稱(chēng)為金屬的疲勞。靜載下塑性性能很好的材料，當承受交變應力時(shí)，往往在應力低于屈服極限沒(méi)有明顯塑性變形的情況下，突然斷裂。疲勞斷口明顯地分為兩個(gè)區域：較為光滑的裂紋擴展區和較為粗糙的斷裂區。裂紋形成后，交變應力使裂紋的兩側時(shí)而張開(kāi)時(shí)而閉合，相互擠壓反復研磨，光滑區就是這樣形成的。載荷的間斷和大小的變化，在光滑區留下多條裂紋前沿線(xiàn)。至于粗糙的斷裂區，則是最后突然斷裂形成的。統計數據表明，機械零件的失效，約有70%左右是疲勞引起的，而且造成的事故大多數是災難性的。因此，通過(guò)實(shí)驗研究金屬材料抗疲勞的性能是有實(shí)際意義的。按破壞循環(huán)次數的高低將疲勞分為兩類(lèi)：高循環(huán)疲勞（高周疲勞）和地循環(huán)疲勞（低周疲勞）。疲勞測試的方法即是通過(guò)疲勞試驗機在一定的應變范圍內對疲勞試樣進(jìn)行循環(huán)加載，試驗過(guò)程中應變速率和循環(huán)的頻率保持不變，試驗過(guò)程中連續記錄循環(huán)應力-應變曲線(xiàn)或試樣失效的循環(huán)次數。

斷裂韌性表征材料阻止裂紋擴展的能力，是度量材料的韌性好壞的一個(gè)定量指標。在加載速度和溫度一定的條件下，對某種材料而言它是一個(gè)常數，它和裂紋本身的大小、形狀及外加應力大小無(wú)關(guān)，是材料固有的特性，只與材料本身、熱處理及加工工藝有關(guān)。當裂紋尺寸一定時(shí)，材料的斷裂韌性值愈大，其裂紋失穩擴展所需的臨界應力就愈大；當給定外力時(shí)，若材料的斷裂韌性值愈高，其裂紋達到失穩擴展時(shí)的臨界尺寸就愈大。它是應力強度因子的臨界值。常用斷裂前物體吸收的能量或外界對物體所作的功表示。例如應力-應變曲線(xiàn)下的面積。韌性材料因具有大的斷裂伸長(cháng)值，所以有較大的斷裂韌性，而脆性材料一般斷裂韌性較小。斷裂韌性的測試原理：使用預支疲勞裂紋試樣通過(guò)增加力來(lái)測定金屬材料的斷裂韌度（KIC）。力與缺口的張開(kāi)位移自動(dòng)記錄，根據試驗記錄的線(xiàn)性部分規定的偏離來(lái)確定2%最大表觀(guān)裂紋擴展量所對應的力。KIC值根據這個(gè)力計算出。

淬火鋼在回火時(shí)，隨著(zhù)回火溫度的升高，硬度降低，韌性升高，但沖擊值在某個(gè)溫度區間出現顯著(zhù)的下降，這種現象稱(chēng)為回火脆性。淬火鋼的回火脆有兩個(gè)，在250℃~400℃之間稱(chēng)為第一類(lèi)回火脆性，在450℃~650℃之間稱(chēng)為第二類(lèi)回火脆性。第一類(lèi)回火脆性又稱(chēng)不可逆回火脆，與回火冷卻速度無(wú)關(guān)，斷口一般為沿晶脆性斷口。第二類(lèi)回火脆性為可逆回火脆，與回火后的冷卻速度有關(guān)，可通過(guò)重新加熱后快冷消除。步冷測試即分步冷卻，溫度每降一級，保溫更長(cháng)時(shí)間，使鋼產(chǎn)生最大的回火脆性，之后進(jìn)行一系列的沖擊試驗，繪制出步冷試驗前后回火脆性程度的曲線(xiàn)以確定延-脆性的轉變溫度。

沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力，反映材料內部的細微缺陷和抗沖擊性能。沖擊韌度指標的實(shí)際意義在于揭示材料的變脆傾向，是反映金屬材料對外來(lái)沖擊負荷的抵抗能力。影響鋼材沖擊性能的因素有材料的化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)、冶煉方法、內在缺陷、加工工藝及環(huán)境溫度。沖擊的原理是將規定幾何形狀的缺口試樣（U型和V型）置于試驗機兩支座之間，缺口背向打擊面放置，用擺錘（擺錘的刀刃有2mm和8mm兩種類(lèi)型）一次打擊試樣，測定試樣的吸收能量，如果用V型缺口試樣和2mm刀刃沖擊，則沖擊吸收能量用KV2表示，沖擊吸收能量的單位為J（焦耳）。沖擊試驗根據溫度的不同可以分為常溫沖擊和低溫沖擊。低溫沖擊即是在低于環(huán)境溫度下進(jìn)行沖擊的試驗，用于低溫環(huán)境下工作的材料的選材，和評定材料的韌脆轉變溫度。

沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力，反映材料內部的細微缺陷和抗沖擊性能。沖擊韌度指標的實(shí)際意義在于揭示材料的變脆傾向，是反映金屬材料對外來(lái)沖擊負荷的抵抗能力。影響鋼材沖擊性能的因素有材料的化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)、冶煉方法、內在缺陷、加工工藝及環(huán)境溫度。沖擊的原理是將規定幾何形狀的缺口試樣（U型和V型）置于試驗機兩支座之間，缺口背向打擊面放置，用擺錘（擺錘的刀刃有2mm和8mm兩種類(lèi)型）一次打擊試樣，測定試樣的吸收能量，如果用V型缺口試樣和2mm刀刃沖擊，則沖擊吸收能量用KV2表示，沖擊吸收能量的單位為J（焦耳）。常溫沖擊即在23℃±5℃的溫度下進(jìn)行的沖擊測試。沖擊試驗作為韌性指標，可為設計選材和研制新材料提供依據，用于檢查和控制冶金產(chǎn)品的質(zhì)量，監督加工工藝，評定材料在不同溫度下的脆性轉化趨勢。

塑性應變比即r值，是評價(jià)金屬薄板深沖性能的最重要參數。將板條試樣在拉伸試驗機上，使之產(chǎn)生20%的拉伸變形，這時(shí)的板寬方向應變與板厚方向應變的比值，就稱(chēng)為塑性應變比。它反映金屬薄板在某平面上承受拉力或壓力時(shí)，抵抗變形的能力。

應變硬化指數n反映了金屬材料抵抗均勻塑性變形的能力，是表征金屬材料應變硬化行為的性能指標。應變硬化指數n與層錯能有關(guān)，層錯能低的材料應變硬化程度大,故n對金屬材料的冷熱變形也十分敏感，例如退火態(tài)金屬n值比較大。應變硬化指數對構件的安全性能有較大的影響，n值較大，則構件在服役時(shí)承受偶然過(guò)載的能力也就比較大，可以阻止構件某些薄弱部位繼續塑性變形，從而保證機件安全服役。應變硬化指數對材料工藝性能的影響，n值大的材料，應變硬化效應高，變形均勻，減少變薄和增大極限變形程度，不易產(chǎn)生裂紋，擁有優(yōu)秀的沖壓性能。應變硬化指數對力學(xué)性能的影響，n值大者，應變硬化效果突出。不能熱處理強化的金屬材料都可以用應變硬化方法強化。在工件表面進(jìn)行局部應變硬化，如噴丸，表面滾壓等，處理后可有效提高強度和疲勞強度。應變硬化指數測試原理是試樣在均勻塑性變形范圍內以規定恒定速率軸向拉伸，用整個(gè)均勻塑性變形范圍內的應力-應變曲線(xiàn)，或用均勻塑性變形范圍內的應力-應變曲線(xiàn)的一部分計算應變硬化指數n值。

泊松比是指材料在單向受拉或受壓時(shí)，橫向應變與軸向應變的絕對值的比值，也叫橫向變形系數，它是反映材料橫向變形的彈性常數。用符號μ表示。

材料在彈性變形階段，其應力與應變成正比關(guān)系（符合胡克定律），其比例系數稱(chēng)為彈性模量。彈性模量時(shí)描述物質(zhì)彈性的一個(gè)物理量，是一個(gè)總稱(chēng)，包括“楊氏模量”、“ 剪切模量”、“體積模量”等，彈性模量只與材料的化學(xué)成分有關(guān)，與組織變化、熱處理狀態(tài)無(wú)關(guān)。彈性模量測試的常用方法有，靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法。

高溫拉伸測試指試樣在高于室溫范圍進(jìn)行的拉伸試驗，高溫拉伸處應考慮應力和應變外，還需考慮溫度和時(shí)間兩個(gè)參量，溫度對高溫拉伸性能影響很大，溫度越高，強度越低，塑性越好。通常情況下高溫拉伸的試驗速率對力學(xué)性能的影響比室溫影響大，所以測試時(shí)需選擇合適的應變或應力速率。高溫拉伸可以測定材料的最大破壞力、抗拉強度、屈服強度、伸長(cháng)率和收縮率等指標。

拉伸試驗是最基本、最重要、應用最廣泛的力學(xué)性能試驗?？梢栽u定材料的彈性性能、強度性能和塑性性能。是材料研制，生產(chǎn)，驗收的主要測試項目。也是選材，失效分析，安全評估重要手段。拉伸試驗可測定材料的一系列強度指標和塑性指標。強度通常指材料在外力作用下抵抗產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂的能力。塑性是指金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不致破壞的能力，常用的塑性指標是斷后伸長(cháng)率和斷面收縮率。室溫拉伸測試指樣品在10~38℃范圍內金屬拉伸，測定材料的最大破壞力、抗拉強度、屈服強度、伸長(cháng)率和收縮率等指標。

低溫條件下金屬材料的性能會(huì )發(fā)生嚴重的變化，溫度越低，金屬材料的強度會(huì )變高，但塑性會(huì )變差，產(chǎn)生由韌變脆的現象，所以研究材料的低溫性能對于在低溫環(huán)境中工作的材料的選擇、失效分析和安全評估都有至關(guān)重要的意義。低溫拉伸測試指樣品在-196℃~<10℃范圍內金屬拉伸，測定材料的最大破壞力、抗拉強度、屈服強度、伸長(cháng)率和收縮率等指標。因為其需要低溫的測試環(huán)境，所以需要另外的低溫裝置。

氨氣是無(wú)色氣體，有強烈的刺激氣味。將式樣暴露于氨氣氣氛中一定時(shí)間，然后檢查式樣是否裂紋或斷口是否有一定深度的腐蝕痕跡來(lái)判定應力是否超過(guò)極限，并進(jìn)行合格性評定。