力學(xué)性能是用于鑄件設(shè)計(jì)時(shí)，選擇材料牌號(hào)的主要依據(jù)，也是驗(yàn)收鑄鋼件的主要性能指標(biāo)。嚴(yán)格按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范去測(cè)試力學(xué)性能數(shù)據(jù)，可以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠和可追溯性。

1、試塊

鑄鋼力學(xué)性能試驗(yàn)用試塊主要有單鑄試塊和附鑄試塊等。單鑄試塊尺寸、形狀應(yīng)符合鑄鋼件標(biāo)準(zhǔn)GB/T6967-2009《工程結(jié)構(gòu)用中、高強(qiáng)度不銹鋼鑄件》和GB/T11352-2009《一般工程用鑄造碳鋼件》等規(guī)定；附鑄試塊的形狀、尺寸和取樣位置由供需雙方商定。

2、拉伸試驗(yàn)

拉伸試驗(yàn)是力學(xué)性能試驗(yàn)中最基本的試驗(yàn)方法之一。試驗(yàn)所用的試樣是按試驗(yàn)要求加工而成的試棒，試棒是由試塊截取。

拉伸試驗(yàn)可測(cè)定鋼在受單向靜拉力作用下直至斷裂的多種參數(shù)，如上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率及斷面收縮率等。拉伸試驗(yàn)按GB/T228-2002《金屬材料   室溫拉伸試驗(yàn)方法》執(zhí)行。

（1）、力和伸長(zhǎng)曲線      將金屬材料制成拉伸試樣后，在其表面上沿軸線方向劃出長(zhǎng)度的標(biāo)記，然后在試樣兩端施加軸向靜拉力，試樣將產(chǎn)生變形。將試樣從開始直到斷裂前所受的力，與其所對(duì)應(yīng)的伸長(zhǎng)的關(guān)系繪成曲線，該曲線反應(yīng)了材料在拉伸過(guò)程中的彈性變形、塑性變形，直至斷裂的全部力學(xué)特征。

（2）、應(yīng)力和伸長(zhǎng)率曲線     力和伸長(zhǎng)曲線與試樣尺寸有關(guān)。為此可分別以應(yīng)力和伸長(zhǎng)率代替力和伸長(zhǎng)，繪成應(yīng)力和伸長(zhǎng)率，它與力和伸長(zhǎng)曲線具有相同的形式。

（3）、拉伸性能測(cè)定

1）、屈服強(qiáng)度     當(dāng)金屬材料呈屈服現(xiàn)象時(shí)，在試驗(yàn)間達(dá)到塑性變形發(fā)生而力不增加的應(yīng)力點(diǎn)稱之為材料的屈服強(qiáng)度，跟喂上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度；在屈服期間，不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)的最低應(yīng)力值稱下屈服強(qiáng)度。無(wú)明顯屈服的材料應(yīng)測(cè)定其規(guī)定非比例延伸的強(qiáng)度。

2）、抗拉強(qiáng)度   為試樣在拉斷前所承受的最大力，除以試樣的原始橫斷面積。

3）、斷后伸長(zhǎng)率      試樣拉斷后標(biāo)距的殘余伸長(zhǎng)與標(biāo)距之比的百分率定義為斷后伸長(zhǎng)率。

4）、斷面收縮率    試樣拉斷后橫斷面積的最大縮減量與原始橫斷面積之比的百分率定義為斷面收縮率。

(4)、硬度試驗(yàn)

硬度是材料抵抗局部變形，特別是塑形變形、壓痕或劃痕的能力，是衡量金屬軟硬的判據(jù)。不同的測(cè)試方法一句的原理各異，所測(cè)得的結(jié)果也將有很大差別。因此，不同測(cè)試方法測(cè)得的硬度數(shù)值之間并沒(méi)有簡(jiǎn)單的換算關(guān)系?，F(xiàn)有的換算關(guān)系對(duì)照表，只是根據(jù)對(duì)同類材料在相同狀態(tài)下一定硬度范圍內(nèi)進(jìn)行比較測(cè)試，積累了大量數(shù)據(jù)后，所得到的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。

硬度值在一定程度上反映了材料化學(xué)成分、金相組織和熱處理工藝的差異，因此被廣泛地應(yīng)用。根據(jù)測(cè)試方法不同，實(shí)驗(yàn)室常有布氏硬度試驗(yàn)、洛氏硬度試驗(yàn)和維氏硬度試驗(yàn)等。

（5）、沖擊試驗(yàn)

沖擊試驗(yàn)是一種動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)，是把一定形狀的、帶有缺口的試樣，用拉、扭或彎曲的方法使之迅速斷裂而測(cè)定使之?dāng)嗔阉枰墓?。?shí)際上是試驗(yàn)材料對(duì)缺口的敏感性。工程上常用夏比擺錘一次沖擊的彎曲試驗(yàn)來(lái)測(cè)定金屬抵抗沖擊載荷的能力，同時(shí)它也是檢驗(yàn)材料抵抗脆斷能力的有效方法。

沖擊試驗(yàn)可分為拉伸沖擊、彎曲沖擊、懸臂梁氏沖擊、簡(jiǎn)支梁式?jīng)_擊和扭轉(zhuǎn)式?jīng)_擊等。其中以彎曲沖擊試驗(yàn)最為常用。

（6）、彎曲試驗(yàn)

鑄鋼材料多為塑性材料，在彎曲試驗(yàn)時(shí)因發(fā)生大的塑性變形而不破斷。彎曲性能測(cè)試主要是比較在一定彎曲條件下的塑性變形性能，所以也常把這類的彎曲試驗(yàn)看做是工藝性試驗(yàn)。一般是在室溫下進(jìn)行試驗(yàn)冷彎試驗(yàn)。彎曲試驗(yàn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T232-2010《金屬材料彎曲試驗(yàn)方法》執(zhí)行。

（7）、疲勞性能試驗(yàn)

一個(gè)構(gòu)件在外界交變載荷的作用下，在遠(yuǎn)低于材料抗拉強(qiáng)度指標(biāo)的應(yīng)力下，會(huì)發(fā)生無(wú)前兆的突發(fā)性斷裂，稱之為疲勞失效。因此模擬該使用狀態(tài)下的疲勞試驗(yàn)，測(cè)試材料抗疲勞性能成為鑄件設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的參考依據(jù)。

（8）、斷裂韌度試驗(yàn)

斷裂力學(xué)研究的實(shí)質(zhì)是研究帶有裂紋及類似裂紋的材料強(qiáng)度和斷裂的規(guī)律。

鋼在鑄造過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣孔、砂眼、雜渣、縮孔及縮松等缺陷，這些缺陷在使用過(guò)程中由于交變載荷或腐蝕介質(zhì)的作用會(huì)誘發(fā)產(chǎn)生裂紋或使原有裂紋及缺陷擴(kuò)展，甚至導(dǎo)致鑄件的破壞。

從低應(yīng)力脆性斷裂破壞事故中發(fā)現(xiàn)：破壞總是起源于某些缺陷，而低應(yīng)力脆斷是由于裂紋邊界的快速擴(kuò)展造成的。因此，包圍裂紋頂端的彈性應(yīng)力場(chǎng)合應(yīng)力集中就是產(chǎn)生這種擴(kuò)張的原動(dòng)力。