金屬材料拉伸實(shí)驗(yàn)

1、金屬材料拉伸實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定低碳鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。2測(cè)定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度。3比較低碳鋼（塑性材料）和鑄鐵（脆性材料）在拉伸時(shí)的力學(xué)性能和斷口特征。4 觀察金屬材料在拉伸過(guò)程中的變形與破壞。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1WE-300型、WE-600型液壓式萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。2游標(biāo)卡尺、米尺。 三、實(shí)驗(yàn)原理1 試件：拉伸試驗(yàn)所用試件如圖2-1所示。夾持部分用來(lái)裝入試驗(yàn)機(jī)夾具中以便夾緊試件，過(guò)渡部分用來(lái)保證標(biāo)距部分能均勻受力，這兩部分的形狀和尺寸，決定于試件的截面形狀和尺寸以及機(jī)器夾具類型。標(biāo)距0是待試部分，也是試件的主體，其長(zhǎng)度通常簡(jiǎn)稱為標(biāo)距，也稱為計(jì)算長(zhǎng)度。試件的尺寸和形狀對(duì)材料

2、的塑性性質(zhì)影響很大。為了能正確地比較各種材料的力學(xué)性質(zhì)，國(guó)家對(duì)試件尺寸作了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定。 圖2-1根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T228-2002規(guī)定，拉伸試樣分比例試樣和非比例試樣兩種。比例試樣的原始標(biāo)距與原始橫截面積的關(guān)系滿足。比例系數(shù)取5.65時(shí)稱為短比例試樣，取11.3時(shí)稱為長(zhǎng)比例試樣，國(guó)際上使用的比例系數(shù)取5.65。非比例試樣與無(wú)關(guān)。本次試驗(yàn)所用試件為長(zhǎng)比例試件。2 實(shí)驗(yàn)原理：低碳鋼拉伸過(guò)程經(jīng)歷四個(gè)過(guò)程,如圖2-2所示。 圖2-2 圖2-31） 彈性階段：包括正比例階段，其正切值tga為彈性模量E，此階段任意一點(diǎn)處卸載，試樣能沿著原來(lái)的曲線恢復(fù)到零點(diǎn)的狀態(tài)。2) 屈服階段：載荷不增加而變形急劇增大，材

3、料失去抵抗變形的能力，產(chǎn)生屈服。此時(shí)，測(cè)力度盤(pán)指針來(lái)回?cái)[動(dòng)，其擺動(dòng)的所指的最小值即是屈服載荷PS 。3) 強(qiáng)化階段：繼續(xù)加載，材料繼續(xù)產(chǎn)生變形，這一階段，低碳鋼材料重新恢復(fù)了抵抗變形的能力，實(shí)際的生產(chǎn)中，對(duì)低碳鋼加工，使其達(dá)到強(qiáng)化階段，可使材料的強(qiáng)度極限提高，達(dá)到節(jié)約材料的目的。在強(qiáng)化階段達(dá)到最大載荷Pb 。4）徑縮階段：低碳鋼產(chǎn)生明顯的徑縮現(xiàn)象，斷口處有熱量產(chǎn)生。圖2-3為鑄鐵拉伸圖。鑄鐵在變形很小時(shí)被拉斷。鑄鐵的延伸率和截面收縮率很小，很難測(cè)出。 3低碳鋼與鑄鐵強(qiáng)度指標(biāo)與塑性指標(biāo) 1）低碳鋼 屈服極限 （）強(qiáng)度極限 （）延伸率 截面收縮率 2）鑄鐵強(qiáng)度極限 （）四、實(shí)驗(yàn)步驟1 用直尺，測(cè)量

4、出試件的原始標(biāo)距 L0,并在標(biāo)距范圍內(nèi)測(cè)出試件初始直徑d0 ,測(cè)量完后作好記錄。2. 選好測(cè)力盤(pán),調(diào)整好測(cè)力指針,并使主動(dòng)針從動(dòng)針靠攏。先將試件裝入上夾頭內(nèi),再移動(dòng)下夾頭，使其到達(dá)合適的位置，把試件下端緊。3. 關(guān)閉回油閥、送油閥，啟動(dòng)電機(jī)，緩慢打開(kāi)送油閥，開(kāi)始對(duì)試件加載。4. 加載過(guò)程中注意觀察測(cè)力指針的變化，用慢速加載，使試件的變形勻速增長(zhǎng)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的拉伸速度是：屈服前，應(yīng)力增加速度為10MPas，屈服后，試驗(yàn)機(jī)活動(dòng)夾頭在負(fù)荷下的移動(dòng)速度不大于0.5min。在試件勻速變形的過(guò)程中，測(cè)力盤(pán)上的指針起初也是勻速前進(jìn)的，但是，當(dāng)指針停止前進(jìn)或倒退時(shí)就表明試樣進(jìn)入屈服階段，讀出指針來(lái)回?cái)[動(dòng)的最小載荷PS 。試件拉斷后立即停機(jī)并由表盤(pán)上被動(dòng)指針讀出最大的拉伸載荷Pb5. 取下試件,用游標(biāo)尺測(cè)量斷口處最小的直徑d1，對(duì)齊標(biāo)記將被拉斷試件的兩段對(duì)接在一起，用直尺測(cè)出斷后標(biāo)距L1。6. 鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)方法與低碳鋼基本相同，注意鑄鐵沒(méi)有屈服過(guò)程。在表盤(pán)上只讀最大拉伸載荷Pb。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記