最新拉伸试验-1
最新钢筋拉伸试验
标。
(3)强化阶段 抗拉强度 b
经过屈服阶段后,曲线从c点又开始逐渐上升,说
明要使应变增加,必须增加应力,材料又恢复了抵抗变
形的能力,这种现象称作强化,ce段称为强化阶段。曲
线最高点所对应的应力值记作 b ,称为材料的抗拉强
度(或强度极限),它是衡量材料强度的又一个重要指标。
(2)屈服阶段 屈服点 s
曲线超过b点后,出现了一段锯齿形曲线,这—阶段 应力没有增加,而应变依然在增加,材料好像失去了抵 抗变形的能力,把这种应力不增加而应变显著增加的现 象称作屈服,bc段称为屈服阶段。屈服阶段曲线最低点
所对应的应力 s 称为屈服点(或屈服极限)。在屈服
阶段卸载,将出现不能消失的塑性变形。工程上一般不 允许构件发生塑性变形,并把塑性变形作为塑性材料破
(4)缩颈断裂阶段
曲线到达e点前,试件的变形是均匀发生的,曲线到
达e点,在试件比较薄弱的某一局部(材质不均匀或有缺 陷处),变形显著增加,有效横截面急剧减小,出现了 缩颈现象,试件很快被拉断,所以ef段称为缩颈断裂阶 段
塑性指标 试件拉断后,弹性变形消失,但塑性变形仍保 留下来。工程上用试件拉断后遗留下来的变形 表示材料的塑性指标。常用的塑性指标有两个:
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拉伸试验方法
拉伸试验方法
拉伸试验是材料力学性能测试中常用的一种方法,通过对材料在拉伸加载下的应力-应变关系进行测试,可以了解材料的强度、韧性、延展性等重要力学性能指标。本文将介绍拉伸试验的方法及其相关注意事项。
1.试验设备准备。
进行拉伸试验首先需要准备相应的试验设备,包括拉伸试验机、试样夹具、应变计等。拉伸试验机是用于施加拉伸载荷的设备,试样夹具用于夹持试样,应变计用于测量试样的应变变化。在进行拉伸试验前,需要对试验设备进行检查和校准,确保其工作正常。
2.试样制备。
拉伸试验的试样通常为标准试样,根据不同材料的标准,试样的尺寸和形状会有所不同。在进行试样制备时,需要严格按照标准要求进行,保证试样的几何尺寸和表面质量符合要求。同时,还需要注意试样的标识和编号,确保试验数据的准确性和可追溯性。
3.试验过程。
在进行拉伸试验时,首先将试样夹持在拉伸试验机上,然后施加拉伸载荷,使试样发生拉伸变形。在试验过程中,需要记录载荷和位移的变化,以及应变计的测量数据。同时,还需要及时观察试样的变形情况,包括颈缩的出现和试样断裂前的变形特征。
4.数据处理。
完成试验后,需要对试验数据进行处理和分析。通过载荷-位移曲线可以得到材料的应力-应变曲线,从而得到材料的屈服强度、抗拉强度、断裂强度等力学性能指标。同时,还可以分析试样的断裂形态,了解材料的断裂特点和断裂机制。
5.注意事项。
在进行拉伸试验时,需要注意以下几个方面的问题,首先是试验环境的控制,
包括温度、湿度等环境因素对试验结果的影响;其次是试样制备的质量控制,试样的几何尺寸和表面质量直接影响试验结果的准确性;最后是试验过程中的安全控制,拉伸试验时会产生较大的载荷和应变,需要确保试验过程的安全性。
拉伸试验步骤细则-gbt-228.1-2010
拉伸试验试验方法概述
- Jerry©转载引用请注明出处部分步骤图片已删除,
依据:GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》
工具:钢尺、剪刀、小刀、橡皮筋、设备配套引伸计、内六角扳手等,依据试验项目部分选用。
5.1 样品基本要求
样品整体要求无影响其性能的明显缺陷,如凹陷、毛刺、非圆滑过渡、形状公差过大等,否则将导致试验结果偏差。同时样品试验过程中应保持清洁,不允许表面附有任何影响试验的附着物,如油污、标签纸等,应将其去除。
具体尺寸及形状公差参照GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》附录B、附录C、附录D、附录E。
截面形状区分尺寸/mm 适用附录
0.1≤a<3 B
薄板、板材、扁材
a≥3 D
<4 C
线材、棒材、型材
≥4 D
管材----- E
5.2 板材类尺寸参数示意
备注:尺寸参数对于不同截面形状会有变化,详细参考GB/T 228.1-2010第22页至第25页。
6.检测步骤
6.2试验准备
6.2.1 样品准备
观察样品类型与形状,是否符合步骤5中所需要求。若样品不符合要求,则需要对样品进行加工,使其尺寸要求满足步骤5。加工方式一般有车削、线切割等,对于薄铝板等可用剪刀裁剪至规定尺寸,加工需注意避免缺陷、弯折。对于同一样品,切割方向可能会影响材料的拉伸性能,需要参考具体标准规定,若无相应规定,一般切割方向为纵向。
6.2.2 尺寸测量
对满足步骤5的样品,测量每个样本尺寸参数,一般在不同位置测量3次,精确到小数点后两位,并在原始记录中记录平均值。对于板材,测量其平行长度的厚度和宽度;对于棒材,测量其平行长度的直径;对于管材,测量其外径和壁厚;对于管材的纵向切割弧形试样,测量其宽度、外径和壁厚;对于异形试样,测量并计算其横截面积。
国家标准执行金属材料拉伸实验
国家标准执行金属材料拉伸实验
一、钢材试验标准:
1、GB/T 228-87 金属材料室温,拉伸试验方法。
2、GB/T 228-2002金属材料室温,拉伸试验方法。
3、新旧标准性能名称对照
4、新旧标准断后伸长率表示方法对照:
结果数值修约间隔变化
二、试样的横截面形状和尺寸:
相关产品标准或协议根据产品的形状和尺寸,可按标准中附录A~D 所规定试样的形状和尺寸。特殊产品可以规定其它不同的试样,试样横截面的形状一般可为圆形、矩形、弧形和环形,特殊情况可以为其它形状。标准中的附录A~D 按照产品的形状规定了主要的试样类型。
三、试样原始标距( Lo):
1、试样标距分为比例标距和非比例标距两种,因而有比例试样和非比例试样之分。
2、凡试样标距与试样原始横截面积有以下关系的,称为比例标距,试样称为比例试样下:
式中k ———比例系数 5.65
So ———原始横截面积
3、非比例标距(也称定标距),与试样原始横截面积不存在式(1) 的关系。
4、如果采用比例试样,应采用比例系数
5、k=5. 65 的值,因为此值为国际通用,除非采用此比例系数时不满足最小标距15mm 的要求。
6、在必须采用其他比例系数的情况下,
7、k = 11. 3 的值为优先采用。
8、产品标准或协议可以规定采用非比例标距。
9、不同的标距对试样的断后伸长率的测定影响明显。
三、对试验机和引伸计的要求
1、试验机应符合GB/ T16825 - 1997 规定的准确度级,并按照该标准要求检验。
2、测定各强度性能均应采用1 级或优于1 级准确度的试验机。
3、引伸计是测延伸用的仪器。应把引伸计看成是一个测量系统(包括位移传感器、记录器和显示器) 。
实验一 金属拉伸试验
实验一金属拉伸试验
拉伸试验是检验金属材料力学性能普遍采用的一种极为重要的基本试验。
金属的力学性能可用强度极限σ
b
、屈服极限σs、延伸率δ、断面收缩率Ψ
和冲击韧度α
k
五个指标来表示。它是机构设计的主要依据。在机构制造和建筑工程等许多领域,有许多机械零件或建筑构件是处于受拉状态,为了保证构件能够正常工作,必须使材料具有足够的抗泣强度,这就需要测定材料的性能指标是否符台要求,其测定方法就是对材料进行拉伸试验,因此,金属材料的拉伸试验及测得的性能指标,是研究金属材料各种使用条件下,确定其工作可靠性的主要工具之一,是发展新金属材料不可缺少的重要手段,所以拉伸试验是测定材料力学性能的一个基本试验。
一、实验目的
1、测定低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标:屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率Ψ。铸铁的σb 。
2、观察低碳钢、铸铁在拉抻过程中的各种现象,绘制拉伸图(P—ΔL图)由此了解试件变形过程中变形随荷载变化规律,以及有关的一些物理现象。
3、观察断口,比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能,及断口形貌。
二、试验设备仪器及量具
万能材料试验机,引伸仪,游标卡尺;小直尺。
三、试件
金属材料拉伸试验常用圆形试件。为了使实验测得数据可以互相比较,试件形状尺寸必须按国家桶准GB228—76的规定制造成标准试件。如因材料尺寸限制等特殊情况下能做成标准试件时,应按规定做成比例试件。图1为圆形截面标准试件和比例试件的国标规定。对于板材可制成矩形截面。园形试件标距L。和直
径之比,长试件为L
0/d
=10,以δ
拉伸试验步骤细则-gbt-228.1-2010
拉伸试验试验方法概述
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依据:GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》
工具:钢尺、剪刀、小刀、橡皮筋、设备配套引伸计、内六角扳手等,依据试验项目部分选用。
5.1 样品基本要求
样品整体要求无影响其性能的明显缺陷,如凹陷、毛刺、非圆滑过渡、形状公差过大等,否则将导致试验结果偏差。同时样品试验过程中应保持清洁,不允许表面附有任何影响试验的附着物,如油污、标签纸等,应将其去除。
具体尺寸及形状公差参照GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》附录B、附录C、附录D、附录E。
截面形状区分尺寸/mm 适用附录
0.1≤a<3 B
薄板、板材、扁材
a≥3 D
<4 C
线材、棒材、型材
≥4 D
管材----- E
5.2 板材类尺寸参数示意
备注:尺寸参数对于不同截面形状会有变化,详细参考GB/T 228.1-2010第22页至第25页。
6.检测步骤
6.2试验准备
6.2.1 样品准备
观察样品类型与形状,是否符合步骤5中所需要求。若样品不符合要求,则需要对样品进行加工,使其尺寸要求满足步骤5。加工方式一般有车削、线切割等,对于薄铝板等可用剪刀裁剪至规定尺寸,加工需注意避免缺陷、弯折。对于同一样品,切割方向可能会影响材料的拉伸性能,需要参考具体标准规定,若无相应规定,一般切割方向为纵向。
6.2.2 尺寸测量
对满足步骤5的样品,测量每个样本尺寸参数,一般在不同位置测量3次,精确到小数点后两位,并在原始记录中记录平均值。对于板材,测量其平行长度的厚度和宽度;对于棒材,测量其平行长度的直径;对于管材,测量其外径和壁厚;对于管材的纵向切割弧形试样,测量其宽度、外径和壁厚;对于异形试样,测量并计算其横截面积。
金属材料拉伸试验2021新标准解读
金属材料拉伸试验2021新标准解读
金属材料拉伸试验2021新标准解读
在金属材料领域,拉伸试验一直是常见的测试方法之一,用于评估材
料的力学性能。2021年,针对金属材料拉伸试验的标准进行了更新和修订,以适应新材料、新工艺和新需求。本文将对金属材料拉伸试验
的新标准进行深度解读,帮助读者全面了解并掌握这一重要测试方法。
1. 新标准的制定背景
金属材料一直是工程领域中不可或缺的材料之一,其力学性能对于工
程结构的性能和安全至关重要。随着材料科学和工程技术的不断发展,新的金属材料不断涌现,传统的测试方法和标准已经不能完全满足对
新材料的测试需求。有必要对金属材料拉伸试验的标准进行修订和更新,以适应新材料的特性和应用要求。
2. 新标准的主要内容
新标准针对拉伸试验的各个环节和关键参数进行了详细的规定和解释。对试样的制备、试验条件的控制、数据采集和分析等都进行了全面的
升级和修订。特别是针对高强度、高塑性和高温材料的测试方法和要
求进行了详细的补充和完善,以确保测试结果的准确性和可靠性。
3. 新标准的影响和意义
新标准的实施将对金属材料领域产生深远的影响。对于材料生产和加工企业来说,能够更加准确地评估材料的性能和可靠性,为产品的设计和制造提供更加可靠的依据。对于科研院所和高校来说,能够更好地开展新材料的基础研究和工程应用研究,推动金属材料领域的创新和发展。另外,对于金属材料行业的标准化和监督管理也具有重要意义,有助于提升整个行业的质量水平和竞争力。
4. 个人观点和理解
作为金属材料领域的从业者,在新标准的制定和实施过程中,我深切感受到了标准的重要性和作用。标准不仅仅是一纸文件,更是对于材料性能和质量的保障,是对工程安全和可靠的保障。我们需要深入理解和贯彻执行新标准,不断提升自身的专业水平和素养,为行业的发展和进步贡献自己的力量。
拉伸试验-1
拉伸实验
拉伸实验是检验材料力学性能的最基本的实验。
一、实验目的
1.了解试验设备——微机控制电子万能试验机的构造和工作原理,掌握其操作规程及使用时的注意事项。
2.测定钢筋的屈服极限
σ、强度极限bσ、延伸率δ、断面收缩率ψ。
s
4.观察钢筋在拉伸过程中的各种现象,并利用自动绘图装置绘制拉伸图(P 一L
∆曲线)。
二、实验设备和量具
1.量具:游标卡尺。
2.设备:WNW-10微机控制电子万能试验机。
图1-1 WNW-10微机控制电子万能试验机
下面将WNW-10微机控制电子万能试验机的构造、工作原理及操作规程介绍如下:
试验机主要用于金属材料和非金属材料的拉伸、压缩、弯曲等性能试验,除常规试验外,配备相应附件还可以进行蠕变、持久、应力松弛、低周循环试验及在高温或低温环境下拉伸性能试验。
机构与原理及特点
WDW系列电子式万能试验机,由主机、全数字测量控制系统、用户软件包、功能附件等部件组成。
主机:主机为门式预应力框架,轴向刚度高,采用圆弧同步带轮减速,滚珠丝杠副传动,传动无间隙,使试验力和变形速度精密控制得到保证;采用了双空间结构,上空间用于拉伸试验,下空间做压缩、弯曲试验。
测量控制系统:采用品牌计算机并配有Windows电子万能试验机专用软件,根据国家标准或用户提供的标准测量材料的性能参数,对试验数据进行统计和处理,输出打印各种要求的试验曲线及试验报告:可选择应力一应变、负荷一应变、负荷一时间、负荷一位移、位移一时间、变形一时间等多种试验曲线的显示、放大、比较及对试验过程的监控、智能、方便。计算机闭环控制,对试验结果自动存储,试验结果可任意存取,随时模拟再现。
材料力学实验实验一 拉伸实验
实验一 拉伸实验
拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。由本实验所测得的结果,可以说明材料在静拉伸下的一些性能,诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能,这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。
一、实验目的要求
1) 测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极
限b σ。
2) 观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(L F ∆-曲线)。
3) 比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。
二、实验设备和仪器
材料试验机、游标卡尺、两脚标规等
三、拉伸试件
金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。图中工作段长度l 称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。
为了使实验测得的结果可以互相比较,试件必须按国家标准做成标准试件,即d l 5=或d l 10=。
对于一般板的材料拉伸实验,也应按国家标准做成矩形截面试件。其截面面积和试件标距关系为A l 3.11=或A l 65.5=,A 为标距段内的截面积。
四、实验方法与步骤
1、低碳钢的拉伸实验:
1) 试件的准备:在试件中段取标距d l 10=或d l 5=在标距两端用脚标规打上冲眼作为标志,用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径d (在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值)取最小值作为计算试件横截面面积用。
2) 试验机的准备;首先了解材料试验机的基本构造原理和操作方法,学习试验机的操作规程。根据低碳钢的强度极限b σ及试件的横截面积,初步估计拉伸试件所需最大载荷,
国家标准执行金属材料拉伸实验
国家标准执行金属材料拉伸实验
一、钢材试验标准:
1、GB/T 228-87 金属材料室温,拉伸试验方法。
2、GB/T 228-2002金属材料室温,拉伸试验方法。
3、新旧标准性能名称对照
4、新旧标准断后伸长率表示方法对照:
结果数值修约间隔变化
二、试样的横截面形状和尺寸:
相关产品标准或协议根据产品的形状和尺寸,可按标准中附录A~D 所规定试样的形状和尺寸。特殊产品可以规定其它不同的试样,试样横截面的形状一般可为圆形、矩形、弧形和环形,特殊情况可以为其它形状。标准中的附录A~D 按照产品的形状规定了主要的试样类型。
三、试样原始标距( Lo):
1、试样标距分为比例标距和非比例标距两种,因而有比例试样和非比例试样之分。
2、凡试样标距与试样原始横截面积有以下关系的,称为比例标距,试样称为比例试样下:
式中k ———比例系数 5.65
So ———原始横截面积
3、非比例标距(也称定标距),与试样原始横截面积不存在式(1) 的关系。
4、如果采用比例试样,应采用比例系数
5、k=5. 65 的值,因为此值为国际通用,除非采用此比例系数时不满足最小标距15mm 的要求。
6、在必须采用其他比例系数的情况下,
7、k = 11. 3 的值为优先采用。
8、产品标准或协议可以规定采用非比例标距。
9、不同的标距对试样的断后伸长率的测定影响明显。
三、对试验机和引伸计的要求
1、试验机应符合GB/ T16825 - 1997 规定的准确度级,并按照该标准要求检验。
2、测定各强度性能均应采用1 级或优于1 级准确度的试验机。
3、引伸计是测延伸用的仪器。应把引伸计看成是一个测量系统(包括位移传感器、记录器和显示器) 。
金属材料拉伸试验2021新标准解读
金属材料拉伸试验2021新标准解读
一、引言
在金属材料工程领域,拉伸试验是一种重要的实验方法,用于评估材
料的力学性能。而近年来,随着新材料和新工艺的不断涌现,对金属
材料拉伸试验的标准也在不断更新和完善。本文将对金属材料拉伸试
验2021年的新标准进行解读,以帮助读者更全面地了解这一重要实验方法的变化和发展。
二、传统金属材料拉伸试验概述
在传统的金属材料拉伸试验中,常采用标准试样进行拉伸,通过在拉
伸过程中记录载荷和位移的变化,来获得应力-应变曲线。根据这条曲线,可以获得材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等重要力学性能指标。还可以通过断口形貌观察来了解材料的断裂特征和断裂模式。
三、金属材料拉伸试验2021新标准变化
而在2021年的新标准中,对金属材料拉伸试验做出了一些重要的变化。对试验过程中的环境条件和试验设备进行了更为严格的规定,以保证
实验结果的准确性和可靠性。针对新材料和新工艺的不断出现,对试
验方法和数据处理方式也进行了更新和调整,以适应新材料力学性能
测试的需求。还针对一些特殊情况和应用领域,对试验方法进行了细
化和补充,以满足不同行业和领域的需求。
四、金属材料拉伸试验的深度和广度
金属材料拉伸试验的深度和广度是十分重要的,它直接关系到实验结果的准确性和可靠性。拉伸试验可以从多个方面来进行分析,如选用的试验方法、所使用的试验设备和环境条件、对数据的处理与分析等等。在解读金属材料拉伸试验新标准时,我们需要对这些方面进行全面评估,以便更好地理解新标准对实验方法的影响。
五、个人观点和理解
在我看来,金属材料拉伸试验2021年的新标准的更新和完善,对于推动新材料和新工艺的发展具有积极的意义。新标准的出台,将有助于提高金属材料拉伸试验的准确性和可靠性,为新材料的研发和应用提供更为可靠的实验数据支持。新标准的深化和细化也将有助于满足不同行业和领域对金属材料力学性能测试的特殊需求。
实验一、二 拉伸实验
4. 在试件上装夹引伸计,注意刀口位置及刀口距离;
-8-
启动计算机,打开采集系统的电源开关(在后面板上); 操作计算机系统
C:\ 213 L ↙ C:\ CSG \ C98 ↙ 此时出现拉伸实验画面 ↙ 屏幕上显示: 选择功能菜单 根据菜单提示,用键盘回答计算机所提出的问题。最后进入实验开始状态,屏幕上显示 出拉伸曲线的坐标图。 5.经教师检查后开动机器进行实验。实验过程中,注意观察自动绘图装置、载荷刻度 盘及试件的变形,特别是弹性、屈服、强化和颈缩各阶段的特征,注意记录 Ps 和 Pb。 在计算机操作中,试验机要匀速加载,并且注意观察计算机拉伸曲线的走势,控制机 器上方应力和应变速率的数值控制进油阀油量,按国标 GB228-87 要求:应力速率在弹性范
试件拉断后,可由测力度盘上的副针读出破坏前试件所能承受的最大载荷,并测量拉断
后的标距部分长度 l1 和拉断后颈缩处的最小直径 d1 。由以下两式算得其主要塑性指标:
延伸率:
δ = l1 − l0 ×100% l0
截面收缩率:ψ = Ao − A1 ×100% Ao
式中,A1 为试件拉断后,颈缩处之最小截面积 l0 为试件之原始标距长度 l1 为试件拉断后标距长度
拉伸实验——精选推荐
实验一 拉伸实验
拉伸实验是检验材料力学性能的最基本的实验。
一、实验目的
1.了解试验设备——万能材料试验机的构造和工作原理,掌握其操作规
程及使用时的注意事项。
2.测定低碳钢的屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ、断面收缩率ψ。
3.测定铸铁的强度极限b σ。
4.观察以上两种材料在拉伸过程中的各种现象,并利用自动绘图装置绘
制拉伸图(P 一L ∆曲线)。
5.比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。
二、实验设备和量具
1.量具:游标卡尺。
2.设备:万能材料试验机。
图1-1 液压式万能材料试验机外形图
下面将万能材料试验机的构造、工作原理及操作规程介绍如下:
在材料力学实验中,最常用的机器是万能材料试验机。它可以做拉伸、压缩、剪切、弯曲等试验,故习惯上称它为万能材料试验机,简称为全能机。全能机有多种类型。这里仅对常用的液压摆式万能材料试验机介绍如下:
WE——10型液压摆式万能材料试验机
WE—10型液压摆式万能材料试验机的外形如图1—1,它的构造原理示意图如下图
图1-2 液压摆式万能材料试验机原理示意图
(1)加力部分在试验机的底座上,装有两根固定立柱,立柱支承着固定横梁及工作油缸。开动油泵电动机带动油泵工作,将油箱里的油,经油管和送油阀送至工作油缸,从而推动活塞,使上横梁、传力柱和活动平台向上移动。如将试件装于上夹头和下夹头内,当活动平台向上移动时,因下夹头不动,而上夹头随着平台向上移动,则试样受到拉伸;如将试件放在活动平台的垫板上,当活动平台上升到试件与固定横梁上的垫板接触时,则试件就受到压缩。
最新拉伸试验作业指导书.pdf
最新拉伸试验作业指导书.pdf
拉伸试验作业指导书文件编号:
页码1/8 制定日期
版本 A 执行日期
一、目的
拉伸试验为简单的力学性能试验。试验过程中测定金属材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中最基本的力学
性能指标(如正弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率及断面收缩率等)的适宜方法选取及操作规范,取得
准确、正确的试验数据。
二、范围
试验类型包括室温拉伸试验、高温拉伸试验、低温拉伸试验等,测试内容包含弹性模量、屈服强度、抗拉强
度、断后收缩率、断面收缩率等。
三、原理
在规定试验环境条件下,对规定要求的试验进行正确加载,施加拉力,一般拉伸至断裂,测定上述力学性能
中的一项或几项。
四、术语定义及符号和说明
4.1术语及定义
本指导书涉及术语较多,此处略,具体参考相关标准(如GB/T228.1-2010、GB/T4338-2006、GB13239-2006等)。
4.2符号和说明
符号和说明参加下表(表 1.)。
表 1. 符号和说明
符号单位说明
试样
a0,T a mm 矩形横截面试样原始厚度或原始管壁厚度
b0mm 矩形横截面试样平行长度的原始宽度或管的纵向剖条宽度
或扁丝原始宽度
d0mm 圆形横截面试样平行长度的原始直径或圆丝原始直径或管的原始内径
D0mm 管原始外径
L0mm 原始标距
L0′mm 测定Awn的原始标距
L c mm 平行长度
L e mm 引伸计标距
L t mm 试样总长度
d u mm 圆形横截面试样断裂后缩颈处最小直径
拉伸试验作业指导书文件编号:
页码28 制定日期
版本 A 执行日期符号单位说明
L u mm 断后标距
拉伸实验
试验一 拉伸实验
拉伸试验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本最重要的试验。通过拉伸试验所得的力学性能指标,在整个材料力学的强度计算中几乎都要用到。更重要的是,工程设计中所选用的材料力学性能指标大都是以拉伸试验为主要依据的。本次试验将选用低碳钢作为塑性材料的代表,做拉伸试验。
一、实验目的
1)测定低碳钢的屈服强度s σ,抗拉强度b σ。断后伸长率δ和断面收缩率ψ
2)观察低碳钢在拉伸过程中所出现的各种变形现象(包括屈服、强化和缩颈等),分析力与变形之间的关系,并绘制拉伸图。
3)分析低碳钢力学性能的特点和试件断口情况,分析其破坏原因。
4)学习、掌握万能试验机的使用方法及其工作原理。
二、实验设备
(1)试件:材料的力学性能是通过拉伸试验来确定的,因此,必须把所测试的材料加工成能被拉伸的试件。试验表明,试件的尺寸和形状对试验结果有影响。为了避免这种影响和便于使各种材料力学性能的测试结果进行比较,国家标准对试件的尺寸和形状作了统一的规定,拉力试件分为比例的和非比例的两种。比例试件应符合如下的关系:
L 0=K ·A 0 (1-1)
式中 L 0――标距,用于测量拉伸变形,单位为mm;
A 0――标距部分试件的断面积;
K ――系数,K =5.56或K =11.3,前者称为短试件,后者称为长试件。
据此,直径为d 0的短、长圆形试件的标距长度L 0分别为5d 0和10d 0;非比例试件的标距与其横截面间则无上述关系,而是根据制品(薄板、薄带、细管、细丝、型材等)的尺寸和材料的性质规定出平行长度L 和标距长度L 0。长试件见图1-1。试件两端较粗的部分为装入试验机夹头中的夹持部分,起传递拉力之用。它的形状及尺寸可根据试验的夹头形式而定。本实验采用非比例试件。
GBT 228.1-2010《金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法》
测定下屈服强度时,要排除”初始瞬时效应影响”。所谓初 始 瞬时效应是指从上屈服强度向下屈服强度过渡时发生的瞬时效 应,与试验机加力系统的柔度、试验速率、试样屈服特性和测 力系统惯性守恒等多种因素相关。对于瞬时效应作评定是困难 的。定性地把从上屈服强度向下屈服过渡期间的第一个下降谷 区作为“初始瞬时效应”的影响区。为了避开该区影响,把第 1个 下降谷值应力排除不计后,取其之后的最小应力为下屈服强 度,只出现一个谷值情况,该谷值应力为下屈服强度。
GB/T 228.1-2010
ReH和ReL测定时应注意的问题:
b) 相关产品标准规定了要求测定屈服强度,但材料在 实际试验时并不呈现明显屈服状态,此种情况,材料 不具有可测的ReH和(或)ReL性能。遇到此种情况, 建议测定规定塑性延伸强度(RP0.2),并注明“无明显 屈服”。
GB/T 228.1-2010
规定塑性延伸强度的测定
试验速率要求
测定RP应按照规定的应变速率 eLe 。这一范围需要在试样上
装夹引伸计,消除拉伸试验机柔度的影响,以准确控制应变速率。
(对于不能进行应变速率控制的试验机,根据平行长度估计的应
变速应率变e速L c率也e可L 用e应。尽可能保持恒定。在测定这些性能时eL, e
规定非比例延伸率
无
εt
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拉伸试验-1
拉伸实验
拉伸实验是检验材料力学性能的最基本的实验。
一、实验目的
1.了解试验设备——微机控制电子万能试验机的构造和工作原理,掌握其操作规程及使用时的注意事项。
2.测定钢筋的屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ、断面收缩率ψ。
4.观察钢筋在拉伸过程中的各种现象,并利用自动绘图装置绘制拉伸图(P 一L ∆曲线)。
二、实验设备和量具
1.量具:游标卡尺。
2.设备:WNW-10微机控制电子万能试验机。
图1-1 WNW-10微机控制电子万能试验机
下面将WNW-10微机控制电子万能试验机的构造、工作原理及操作规程介绍如下:
试验机主要用于金属材料和非金属材料的拉伸、压缩、弯曲等性能试验,除常规试验外,配备相应附件还可以进行蠕变、持久、应力松弛、低周循环试验及在高温或低温环境下拉伸性能试验。
机构与原理及特点
WDW系列电子式万能试验机,由主机、全数字测量控制系统、用户软件包、功能附件等部件组成。
主机:主机为门式预应力框架,轴向刚度高,采用圆弧同步带轮减速,滚珠丝杠副传动,传动无间隙,使试验力和变形速度精密控制得到保证;采用了双空间结构,上空间用于拉伸试验,下空间做压缩、弯曲试验。
测量控制系统:采用品牌计算机并配有Windows电子万能试验机专用软件,根据国家标准或用户提供的标准测量材料的性能参数,对试验数据进行统计和处理,输出打印各种要求的试验曲线及试验报告:可选择应力一应变、负荷一应变、负荷一时间、负荷一位移、位移一时间、变形一时间等多种试验曲线的显示、放大、比较及对试验过程的监控、智能、方便。计算机闭环控制,对试验结果自动存储,试验结果可任意存取,随时模拟再现。
三、实验原理
为了检验低碳钢(钢筋)拉伸时的机械性质,应使试件轴向受拉直至断裂,在拉伸过程中以及试件断裂后,测读出必要的特征数据(如;P S、P b、L1、)经过计算,便可得到表示材料力学性能的指标:σs、σb、δ、ψ。
d
l
四、试验程序
1测定试件的截面尺寸——圆试件测定其直径0d 的方法是:在试件标距长度的两端和中间三处予以测量,每处在两个相互垂直的方向上各测一次,取其算术平均值,然后取这三个平均数的最小值作为0d 。
2试件标距长度0l 除了要根据圆试样的直径0d 来确定外,还应将其化到5mm 或10mm 的倍数。小于1.5mm 的数值舍去之;等于或大于2.5mm 但小于7.5者化整为5mm ;等于或大于7.5mm 者进为10mm 。在标距长度的两端各打一小标点,此二点的位置,应做到使其联线平行于试样的轴线。两标点之间用分划器等分10格或20格,并刻出分格线,以便观察变形分布情况,测定延伸率 。
3将准备好的试样一端夹于试验机上钳口中,试样头部被夹持的部分的长度,至少应为楔形夹具长度的3/4。开动下钳口电动机将下钳口调整于适当高度。 4开动油泵电机,关闭回油阀,使试验机平台上升10—15毫米,调整指针使其对正度盘零点。关闭送油阀,将试样另一端夹于下钳口中,注意应使试样轴线与夹头移动方向的中心线完全重合。
5缓慢的拧开送油阀,对试样均匀地施加负荷。注意在拉伸过程中弹性范围内的应力速率在6—60N/mm2.S —1 范围内固定。表盘指针停止转动或回转时,读其回转时最小力(不计初始效应),即下屈服点负荷;如无回转时,则读停止(恒定)时的力,即屈服强度负荷。
6屈服过后或只需测定抗拉强度时,可以适当加大油门,但平行长度的应变速率不应超过0.008/S 。将试样拉至断裂,读出表盘上指针指示的最大力,即抗拉强度负荷。整个拉伸过程中应平稳而无冲击的加荷。
7关闭送油阀,打开回油阀,取下断后试样,关掉油泵电机和电源。
五、结果测量、计算
用慢速加载,使试件的变形匀速增长。国家标准规定的拉伸速度是:屈服前,应力增加速度为10MPa /s ,屈服后,试验机活动夹头在负荷下的移动速度不大于0.50l /min 。在试件匀速变形的过程中,测力盘上的指针起初也是匀速前进的,但是,当指针停止前进或倒退时就表明试样进入屈服阶段,读出指针来回摆动的最小载荷Ps 。借助于试验机上自动绘出的载荷——变形曲线可以帮助我们更好的判断屈服阶段的到达。对于低碳钢来说,屈服时的曲线如图1—4(a)所示,其中P S 上叫做上屈服载荷,与锯齿状曲线段最低点相应的最小载荷P S 下叫下屈服载荷。由于上屈服载荷随试件过渡部分的不同而有很大差异,而下屈服载荷则基本一致,因此一般规定用下屈服载荷来计算屈服极限
00//A P A P s s s 下==σ。有些材料,屈服时的L P ∆-曲线基本上是一个平台的曲线而不是呈现出锯齿形状,如图1—4(b)所示。
屈服阶段终了以后,要使试件继续变形,就必须加大载荷。这时载荷—变形曲线将开始上升,材料进入强化阶段,试件的横向尺寸有明显的缩小。
(a ) (b)
图1-4 不同钢材的屈服图
如果在强化阶段的某一点处进行卸载,则可以在自动绘图仪上得到一条卸载曲线,实验表明,它与曲线的起始直线部分基本平行。卸载后若重新加载,加载曲线则沿原卸载曲线上升直到该点,此后曲线基本上与未经卸载的曲线重合,这就是冷作硬化效应。
图1-5 低碳钢拉伸图
随着实验的继续进行,当载荷达到最大值P b 之后,测力指针由慢到快地回
转,试件出现颈缩现象,最后沿颈缩处试件断裂。根据测得的P b 可以按
0/A P b b =σ 计算出强度极限b σ。
试件断后标距部分长度1l 的测量:将试件拉断后的两段在拉断处紧密对接起来,尽量使其轴线位于一条直线上。拉断处由于各种原因形成缝隙,则此缝隙应计入试样拉断后的标距部分长度内。1l 用下述方法之一测定。
直测法:如拉断处到邻近标距端点的距离大于0l /3时,可直接测量两端
点间的长度。
移位法:如拉断处到邻近标距端点的距离小于0l /3时,则可按下法确定1l :
在长段上从拉断处0取基本等于短段格数,得B 点,接着取等于长段所余格数(偶数,图 l —6a )之半,得C 点;或者取余格数(奇数,图1一6b )减 1与加 1之半,分别得C 与C 1点,移位后的11分别为AO +OB +2BC 或AO +OB +
BC +BC 1。
测量了 1l ,按下式计算延伸率,即 %1000
01⨯-=l l l δ