آزمایش کشش مواد فلزی :در این قسمت ابتدا روش انجام آزمون کشش مواد فلزی و سپس دستگاه و نتایج حاصله را بررسی می کنیم.  منحنی تنش- کرنش مهندسی:تنش کرنش مهندسی بر اساس مقادیر بار وارد شده – ازدیاد طول بنا شده است. این تنش از تقسیم بار (P) بر سطح مقطع اولیه  A0بدست می آید و کرنش نیز از تقسیم ازدیاد طول گیج بر طول اولیه آن بدست می آید. از روی منحنی تنش- کرنش حاصل از آزمون کشش می‌توان به موارد ذیل دست پیدا کرد : 1- استحکام کششی: استحکام کششی یا استحکام نهایی کششی (UTS) برابر بار حداکثر تقسیم بر سطح مقطع اولیه نمونه است. 2- تنش تسلیم: تنشی که در آن تسلیم یا شروع تغییر شکل مومسان رخ می دهد. 3- نرمی: یک خاصیت ذاتی و کیفی ماده است که شامل درصد ازدیاد طول و کاهش سطح مقطع می باشد. 4- مدول کشسانی: شیب قسمت خطی منحنی تنش- کرنش, مدول کشسان یا مدول یانگ(E) است. چون مدل کشسان برای محاسبه خمیدگی تیرها و سایر اجزاء لازم است لذا در طراحی اندازه مهم است. مدول کشسانی توسط نیروهای اتصال بین اتمهای معین می شود و چون این نیروها نمی توانند بدون تغییر ماهیت اصلی ماده تغییر کنند, جزء خواص مکانیکی حساس به ساختار محسوب می شوند. 5- چقرمگی: چقرمگی قابلیت ماده برای جذب انرژی در ناحیه مومسان است. قابلیت در برابر تنشهای بیش از تنش تسلیم بدون ایجاد شکست میباشد. چقرمگی معادل سطح زیر منحنی تنش- کرنش میباشد.آزمون سختی سنجی مواد فلزی:سختی حاکی از مقاومت در برابر تغییر شکل است. بسته به نحوه اجرای آزمایش سه نوع مقیاس عمومی سختی وجود دارد: سختی خراشی, سختی فرو رفتگی و سختی برگشت.در مورد فلزات تنها سختی فرو رفتگی اهمیت مهندسی عمده ای دارد که انواع مهم آن روشهای برینل , راکول و میکرو ‌سختی است. 1- آزمایش سختی برینل: عبارت است از ایجاد فرو رفتگی در سطح فلز بوسیله یک گلوله فولادی (HBS) یا تنگستن (HBW) به قطر 1-15mm با نیروی 1-3000kg  برای فلزات نرم مانند آلیاژهای مس و آلومینیوم بار تا 500kg کاهش می یابد و برای فلزات خیلی سخت ( HB>650) مانند فولادها و چدنها از گلوله هایی با جنس کاربید تنگستن استفاده می شود. عدد سختی برینل بر حسب بار تقسیم بر مساحت داخلی فرورفتگی بدست می‌آید. بهترین کاربرد برینل برای چدنها میباشد. زمان اعمال بار معمولاً 10-15 ثانیه, حداقل ضخامت نمونه بایستی ده برابر عمق فرورفتگی, اندازه گیری 5 بار سختی برای هر نمونه و فاصله بین آثار سنبه حداقل 3 برابر قطر از نکات روش است. 2- آزمایش سختی به روش ویکرز: از یک هرم مربع القاعده بعنوان سمبه استفاده می‌شود. زاویه بین وجوه مقابل هرم 126 درجه است. بدلیل شکل سمبه این آزمایش اغلب آزمایش سختی, هرم الماسی نامیده می‌شود.معمولاً بار 1-120 Kg می‌باشد. زمان اعمال بار معمولاً 10-15 Sec و ضخامت نمونه حداقل 6 mm می‌باشد. سطح نمونه می‌بایست عاری از هر گونه اکسید و روغن بوده و سطح پرداخت گردد.3- آزمایش سختی به روش راکول: متداولترین آزمون سختی بوده که سرعت بالاو خطای کمی دارد. بدلیل عمق کم فرورفتگی قطعات عملیات حرارتی شده نهایی می توانند بدون صدمه دیدن آزمایش شوند. از مخروط الماسی 120در جه که راس آن کمی گرد است یا گلوله های فولادی به عنوان سمبه استفاده می شود. فولاد سخت شده در مقیاس C با سمبه الماسی و بار اصلی 150kg آزمایش می‌شود. دامنه مفید این مقیاس در حدود 20-70HRCمی‌باشد. مواد نرمتر در مقیاس B با گلوله فولادی به قطر 1.16in و بار اصلی 100kg با دامنه کاربرد 0-100 HRBمی‌باشند. مقیاس A با فرورونده الماسی و بار اصلی 60kg گسترده ترین مقیاس سختی راکول است و برای موادی از برنج تا کاربیدهایی سمانته شده بکار می‌رود. زمان اعمال بار اولیه در راکول کمتر از 3 ثانیه و بار اصلی 2-6 ثانیه می‌باشد. آزمایش ماکرواچ:این آزمایش جهت بررسی میزان ذوب و نفوذ جوش و بررسی ساق جوش صورت می‌پذیرد. مقاطع عرضی از قطعه جوشکاری شده بریده شده و سپس از سنگ زدن توسط سمباده های 200و 400و600 بصورت متوالی صیقلی می گردد, سپس توسط محلول نایتال 2% ( اسید نیتریک+ الکل ) اچ می گردد, سپس از محل اچ شده تصاویر میکروسکوپی تهیه و بررسی می‌گردند. آزمایش خمش مواد فلزی:خمش نمونه مورد نظر توسط سمبه که سر آن گرد می‌باشد انجام می پذیرد. خمش ریشه, خمش سطحی و خمش جانبی سه نوع خمش مورد نظر می‌باشند. پس از خمش و Uشکل شدن نمونه بررسی روی آن صورت می پذیرد آزمایش مایعات نافذ:(Penetrant Test)طی این آزمایش عیوب سطحی جوش همچون ترکهای سطحی, تخلخل و ... مشخص می‌گردد. در این روش ابتدا سطح فلز توسط مواد پاک کننده عاری از هرگونه چربی و یا اکسید آهن و ... می‌گردند. سپس با اعمال مایعات نافذ عمل نفوذ مایع داخل عیوب سطحی صورت می پذیرد. با پاک کردن مایعات نافذی که به داخل عیوب سطحی نشده اند به مرحله بعد وارد می شویم. در مرحله بعدی با استفاده از پاشش مواد آشکار ساز روی سطح جوش در مقاطعی که مایعات نافذ داخل عیوب نفوذ کرده بودند توسط ماده آشکار ساز جذب و به سطح می آیند در نتیجه در زمینه سفید رنگ ماده آشکار ساز, عیوب بصورت رنگ قرمز که ناشی از مایع نافذ می باشد, مشاهده می‌گردد.انواع مایعات نافذ عبارتند از:1- Post Emusifiable flouresent Dye penetrant2- Solvent Removable flouresent Dye penetrant3- Water Washable flouresent Dye penetrant4- post Emusifiable Visible Dye penetrant5- Solvent Removable Visible Dye penetrant6- Water Washable Visible Dye penetrantانواع آشکار سازها عبارتند از : آبی و خشک مزایای این روش عبارتند از:ساده بودن، ارزان بودن، قابل کاربرد برای اندازه های مختلف و امکان بازرسی در محل کار معایب این روش عبارتند از:محدودیت استفاده برای عیب های سطحی و عدم کاربرد برای سطوح خشن آزمایش ذرات مغناطیسی:(Magnetic Particle Test)در این روش پس از حذف آلودگی های سطحی, میدان مغناطیسی در حول مقطع مورد نظر ایجاد می‌گردد. پس ذرات مغناطیسی آهن در محل مورد نظر پاشش شده و تحت میدان مغناطیسی قرار می گیرند. در صورت وجود هر گونه عیب در مسیر میدان مغناطیسی, ذرات مغناطیسی ذرات مغناطیسی تجمع کرده و محل عیب را نشان می‌دهند. این روش نیز تا چند میلیمتر (7 میلیمتر) از زیر سطح را بازرسی می‌کند, لذا جزء بازرسی های غیر مخرب سطحی می‌باشد. مزایای این روش عبارتند از:عدم نیاز به تمیز کاری دقیق سطحیامکان تشخیص پهنای عیبارزان بودنامکان تشخیص عیوب تا عمق 7 میلیتری معایب این روش عبارتند ازقابل کاربرد برای مواد فرومانیتیکاستفاده از میدان های عمود بر عیوبلزوم مغناطیسی کردن متناوب قطعات در بعضی مواردلزوم مغناطیس زدایینیاز به تجربه و مهارت بالا آزمایش ماوراء صوت: (Ultra Sonic Test)در این روش با استفاده از امواج ماوراء صوت ناشی از یک ماده پیزوالکتریک توسط پرابهای زاویه دار یا مستقیم می‌توان از سلامت نمونه اطمینان حاصل نمود. امواج ماوراء صوت در طول قطعه حرکت کرده و رفت و برگشت صوت را پراب بررسی می نماید. در صورت وجود هرگونه عیب از قبیل تورق, ترک, تخلخل و... مدت زمان و مسافت طی شده توسط امواج ماوراء صوت تغییر خواهد کرد. لذا تعیین محل و عمق عیب یکی از پارامترهای مثبت این روش می باشد. از یک مایع کوپلنت جهت حرکت آسان پراب بر روی سطح استفاده می گردد. مزایای این روش عبارتند ازامکان تشخیص عیوب سطحی و عمقی تا ریشه جوشقابلیت به کارگیری در موقعیت های مختلف سازهدقت کار بالاامکان شناسایی نوع، ابعاد و موقعیت عیب معایب این روش عبارتند از:گران بودن تجهیزات و دستگاهمهارت بالای اپراتور و نیاز به گذراندن دوره های خاصتمیزی و صافی سطح کار آزمون رادیوگرافی: (Radiography Test)بر اساس اشعه ایکس یا گاما این روش بنا شده است. معمولاً اشعه ایکس از طریق فیلامنهای تنگستن و اشعه گاما توسط مواد رادیواکتیو با نیمه عمرهای مشخص تولید می‌شوند. با تغییر دانسیته و فشردگی مواد در محل عیب , این تغییر بصورت نقاط شفاف یا تیره بر روی فیلم رادیوگرافی مشخص می‌گردند. میزان اختلاف پتانسیل در  X-Rayبر اساس جنس و ضخامت نمونه می باشد. مزایای این روش عبارتند ازمؤثر بودن برای عیوب عمقیرادیوگرافی  مواد فلزی آهنی و غیر آهنیامکان تشخیص محل و شکل ظاهری عیب معایب این روش عبارتند از:گران بودن تجهیزات و دستگاهنیاز به فضای مناسب برای ظهور و ثبوت فیلموقت گیر بودن تنظیم دستگاهامکان رادیوگرافی تا عمق 75 میلیمترخطرات زیاد برای سلامتی آزمون ضربه پذیری:انجام آزمون ضربه به دو روش ایزود یا شارپی صورت می گیرد. شیار نمونه ضربه می‌تواند در فلز جوش منطقه متأثر از حرارت مرز بین فلز جوش و فلز پایه باشد. نوع شیار ممکن است شارپی, ایزود و سوراخ کلیدی (key Hole) یا اصلاً بدون شیار باشد. درجه حرارت آزمایش ضربه می‌بایست ذکر گردد. سطح مقطع شکست نمونه ضربه از دو ناحیه شکست نرم و ترد تشکیل شده است. سطح شکست ترد معمولا صاف و براق و شکست نرم دارای پستی , بلندی و کدر است. درصد هر یک ازاین انواع سطح مکانیزم شکست را مشخص می‌کند. نتایج قابل قبول در آزمایشهای  PQR: الف: نتایج قابل قبول آزمون کشش: استحکام کشش می‌بایست از حداقل میزان استحکام کشش فلز پایه, بیشتر باشد. ب: نتایج قابل قبول آزمون خمش: سطح محدب نمونه تحت خمش می‌بایست عاری از هرگونه ناپیوستگی سطحی, خارج از محدوده زیر باشد: 1- گسستگی با ابعاد حداکثر 3.2mm در هر جهت2- جمع اندازه ناپیوستگیها ( حداقل 0.8mm و حداکثر3.2mm ) نباید از 9.5mm تجاوز نماید.3- در صورتیکه ترک از گوشه ناشی از وجود سرباره یا ناخالصی نباشد حداکثر ترک مجاز 6.4mm می‌باشد. در غیر این صورت حداکثر مقدار ترک مجاز 3 میلیمتر است. ج: نتایج قابل قبول ماکرواچ : موارد ذیل بصورت چشمی حائز اهمیت هستند:1- ساق جوش موثر برقرار باشد و جوش گوشه تا ریشه اتصال نفوذ کرده باشد.2- ذوب کافی در جوش گوشه در ریشه مشاهده شود.3- بین لایه های مختلف جوش, ذوب کافی انجام شده باشد.4- در جوش شیاری با نفوذ نسبی بعد واقعی جوش  مساوی یا بزرگتر از مقدار مورد نیاز باشد.5- حداکثر عمق بریدگی کنار جوش یک میلیمتر باشد. آزمایش مجدد:در صورت پاسخگو نبودن نتایج نمونه های تهیه شده در یک آزمایش باید دو سری دیگر از نمونه‌های آزمایش با همان مواد , PQR تهیه شود.