低碳钢和铸铁拉伸试验.docx
低碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验

低碳钢和铸铁的拉伸与压缩试验一、试验目的1.测定低碳钢在拉伸时的下屈服强度人.、抗拉强度《、断后伸长率4和断面收缩率观看低碳钢在拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化、缩颈及断裂),并绘制拉伸图(F一ΔL曲线)。
2.测定铸铁的抗拉强度兄。
3.测定铸铁的抗压强度,观看低碳钢和铸铁压缩时的变形和破坏现象,并进行比较。
二、试验设施与试样材料试验机,试样分划机或冲点机,游标卡尺,低碳钢和铸铁的拉伸试样,压缩试样。
三、试验步骤1.低碳钢拉伸试验(1)试样预备为便于观看试样标距范围内伸长沿轴向的分布状况和测量拉断后的标距人,在试样平行长度内涂上快干着色涂料,然后用特地的划线机,在标距屋范围内每隔10mm (对长试样)或每隔5mm (对短试样)刻划一根圆周线,或用冲点机冲点标记,将标距L fl分成10格。
因直径d 0沿试样长度不匀称,故用游标卡尺在标距的两端及中间三个横截面I、II、ΠI处,在相互垂直的两个直径方向上各测量一次,记入表1-1,算出各自的平均直径,取其中最小的一个作为原始直径d Q ,计算试样的最小原始横截面面积S 1, , S fl取三位有效数字。
(2)试验机预备依据低碳钢的抗拉强度尼和试样原始横截面面积5。
,由公式尼兀估算拉断试样所需的最大力晨°依据估算的心的大小,选择试验机合适的量程。
试验机调“零工(3)安装试样将试件的一段夹持在固定夹头内,移动可动夹头至适当位置,牢靠地夹好试件的另一端。
(4)检查及试机请老师检查以上步骤完成状况,获得认可后在比例极限内施力至10kN,然后卸力至接近零点,以检查试验机工作是否正常。
(5)施力测读启动试验机加载部分,缓慢匀称地施力。
留意观看试件的拉伸图,参照图5-8所示的几种屈服图形,确定下屈服力记入表・2。
过了屈服阶段后,可用较快的速度施力,直至试样断裂为止。
读出最大力片,记入表Cl-2o(6)取下试样,试验机复位。
(7)依据断口位置采纳直接法或移位法测量拉断后的标距人,并在缩颈最小处两个相互垂直的方向上测量其直径,取其平均值为4,,计算缩颈处最小横截面面积黑,将有关数据填入表l-30需要指出的是,在测量4和Z时,应将断裂试样的两段在断裂处紧密对接在一起,尽量使其轴线位于同始终线上。
低碳钢与铸铁的拉伸、压缩和扭转实验

低碳钢与铸铁的拉伸、压缩和扭转实验一、实验目的1、测定拉伸时低碳钢的下屈服强度s σ,抗拉强度b σ,断后伸长率δ和断面收缩率ψ,测定铸铁的抗拉强度b σ。
2、测定压缩时低碳钢压下屈服强度s σ,铸铁抗压强度b σ。
3、测定扭转时低碳钢的屈服强度、 抗扭强度;铸铁抗扭强度。
二、实验原理 (一)拉伸1.拉伸时低碳钢的下屈服极限s σ及抗拉强度b σ的测定。
书P19屈服阶段过后,进入强化阶段,试样又恢复了承载能力,载荷到达最大值F b ,时,试样某一局部的截面明显缩小,出现“颈缩”现象,这时示力盘的从动针停留在F b 不动,主动针则迅速倒退表明载荷迅速下降,试样即将被拉断。
以试样的初始横截面面积A 除F b 得抗拉强度为0A P bb =σ2. 伸时低碳钢的断后伸长率δ和断面收缩率ψ的测定P20铸铁试件在变形极小时,就达到最大载荷P b 而突然发生断裂。
没有屈服和颈缩现象,其强度极限远小于低碳钢的强度极限。
(二)压缩材料压缩时的力学性质可以由压缩时的力与变形关系曲线表示。
铸铁受压时曲线上没有屈服阶段,但曲线明显变弯,断裂时有明显的塑性变形。
由于试件承受压缩时,上下两端面与压头之间有很大的摩擦力,使试件两端的横向变形受到阻碍,故压缩后试件呈鼓形。
铸铁压缩实验的强度极限:b σ=Fb/A0(A0为试件变形前的横截面积)。
(三)扭转P32 三、实验设备万能材料试验机 扭转试验机 游标卡尺。
四、实验步骤 1.测量试样尺寸测定试样初始直径,并用粉笔在试样上画一长为50mm 的标记。
图22、试验机准备(1)检查试验机的夹具是否安装好,各种限位是否在实验状态下就位;(2)启动试验机的动力电源及计算机的电源;(3)调出试验机的操作软件,按提示逐步进行操作;(4)安装试件。
(5)启进行调零,回到试验初始状态;(6)根据实验设定,点击开始实验,注意观察试验中的试件及计算机上的曲线变化;(7)实验完成,记录数据;(8)试件破坏后(非破坏性试验应先卸载),断开控制器并关闭,关闭动力系统及计算机系统,清理还原。
低碳钢和铸铁的拉伸实验
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实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验一、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.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CMT5504/5105电子万能试验机、游标卡尺等图1-1 CMT5504/5105电子万能试验机三、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。
低碳钢拉伸铸铁拉伸图1-2 拉伸试件四、实验原理和方法1.低碳钢拉伸实验低碳钢试件在静拉伸试验中,通常可直接得到拉伸曲线,如图1—3所示。
用准确的拉σ-曲线。
首先将试件安装于试验机的夹头内,之后匀速缓伸曲线可直接换算出应力应变ε慢加载(加载速度对力学性能是有影响的,速度越快,所测的强度值就越高),试样依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段,其中前三个阶段是均匀变形的。
图1-3 低碳钢拉伸曲线OA段,没有任何残留变形。
在弹性阶段,载荷与变形(1) 弹性阶段是指拉伸图上的'是同时存在的,当载荷卸去后变形也就恢复。
在弹性阶段,存在一比例极限点A,对应的应σ,此部分载荷与变形是成比例的。
力为比例极限p(2) 屈服阶段对应拉伸图上的BC段。
金属材料的屈服是宏观塑性变形开始的一种标志,是由切应力引起的。
在低碳钢的拉伸曲线上,当载荷增加到一定数值时出现了锯齿现象。
这种载荷在一定范围内波动而试件还继续变形伸长的现象称为屈服现象。
实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验
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第一部分基本实验实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验一、实验目的:1、测定低碳钢在拉伸时屈服极限σs 、强度极限σb、延伸率δ和截面收缩率Ψ。
2、观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化、颈缩等现象),及拉伸图(P-ΔL曲线)。
3、测定铸铁拉伸时的强度极限σb。
4、比较低碳钢与铸铁抗拉性能的特点,并进行断口分析。
二、实验设备:1、万能材料实验机2、游标卡尺三、试件:由于试件的形状和尺寸对实验结果有一定的影响。
为了便于互相比较应按统一规定加工成标准试件。
试件加工须按《金属拉伸实验试样》(GB6397-86)的有关要求进行。
本实验的试件采用国家标准(GB6397-86)所规定的圆棒试件,尺寸为d=10mm,标距长度L=100mm,见图1-1。
为测定低碳钢的断后延伸率δ,须用刻线机在试样标距范围内刻划圆周线,将标距L分为等长的10格。
图1-1 圆形拉伸试件四、实验原理和方法拉伸实验是测定材料力学性能最基本的实验之一。
材料的力学性能如:屈服极限、强度极限、延伸率、截面收缩率等均是由拉伸破坏实验确定的。
1、低碳钢(1)力-伸长曲线的绘制:通过实验机绘图装置可自动绘成以轴向力P为纵坐标、试件伸长量ΔL为横坐标的力-伸长曲线(P-ΔL图),如图1-2所示。
低碳钢的力-伸长曲线是一种典型的形式,整个拉伸变形分四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
应当指出,绘图仪所绘出的拉伸变形ΔL是整个试件(不只是标距部分)的伸长,而且还包括机器本身的弹性变形和试件头部在夹头中的滑动等。
试件开始受力时,头部夹头中的滑动很大,故绘出的拉伸图最初一般是曲线。
图1-2 低碳钢拉伸图(2)屈服极限的测定:随着荷载的增加,变形也与荷载呈正比增加,P-ΔL图上为一直线,此即直线弹性段。
过了直线弹性段,尚有一极小的非直线弹性段。
弹性阶段包括直线弹性段和非直线弹性段。
当荷载增加到一定程度,测力指针往回偏转,继而缓慢的来回摆动,相应地在P-ΔL图上画出一段锯齿形曲线,此段即屈服阶段。
低碳钢和铸铁拉伸实验报告
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低碳钢和铸铁拉伸实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对低碳钢和铸铁的拉伸实验,了解两种材料的机械性能,探究它们在受力过程中的表现及性能差异。
二、实验原理。
拉伸实验是通过对材料施加拉力,观察其受力变形情况,从而得出材料的拉伸性能参数。
在实验中,我们将对低碳钢和铸铁进行拉伸实验,通过拉伸试验机施加拉力,测量其应力-应变曲线,得出材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等参数,从而对两种材料的性能进行比较分析。
三、实验步骤。
1. 将低碳钢和铸铁试样分别固定在拉伸试验机上;2. 施加拉力,记录应力-应变曲线;3. 测量材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等参数;4. 对实验结果进行分析和比较。
四、实验数据及分析。
经过拉伸实验,我们得到了低碳钢和铸铁的应力-应变曲线,通过对曲线的分析,得出了以下数据:低碳钢:屈服强度,250MPa。
抗拉强度,400MPa。
断裂伸长率,25%。
铸铁:屈服强度,150MPa。
抗拉强度,300MPa。
断裂伸长率,5%。
通过对比两种材料的拉伸性能参数,可以得出以下分析:1. 低碳钢的屈服强度和抗拉强度均高于铸铁,表明低碳钢具有更好的抗拉性能;2. 低碳钢的断裂伸长率远高于铸铁,表明低碳钢具有更好的延展性,更适合用于受力较大、需要一定延展性的场合;3. 铸铁的屈服强度和抗拉强度较低,但硬度较高,适合用于一些对硬度要求较高的场合。
五、实验结论。
通过本次实验,我们对低碳钢和铸铁的拉伸性能进行了比较分析,得出了以下结论:1. 低碳钢具有较好的抗拉性能和延展性,适合用于需要抗拉性能和延展性的场合;2. 铸铁具有较高的硬度,适合用于对硬度要求较高的场合;3. 不同材料具有不同的机械性能,需要根据具体使用场合选择合适的材料。
六、实验总结。
本次拉伸实验使我们更加深入地了解了低碳钢和铸铁的机械性能,对于工程材料的选择和应用具有一定的指导意义。
在今后的工程实践中,我们应根据具体的使用场合和要求,选择合适的材料,以确保工程质量和安全。
实验一 低碳钢、铸铁的拉伸实验
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实验一 低碳钢、铸铁的拉伸实验拉压实验是材料的力学性能实验中最基本最重要的实验,是工程上广泛使用的测定材料力学性能的方法之一。
一、实验目的:1、了解万能材料试验机的结构及工作原理,熟悉其操作规程及正确使用方法。
2、通过实验,观察低碳钢和铸铁在拉伸时的变形规律和破坏现象,并进行比较。
3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限σs 、强度极限σb 、延伸率δ和截面收缩率ψ,铸铁拉伸时的强度极限σb 。
二、实验设备及试样1、万能材料试验机2、游标卡尺3、钢直尺4、拉伸试样:图2.7 拉伸试样由于试样的形状和尺寸对实验结果有一定影响,为便于互相比较,应按统一规定加工成标准试样。
图2.7分别表示横截面为圆形和矩形的拉伸试样。
L 0是测量试样伸长的长度,称为原始标距。
按现行国家GB6397-86的规定,拉伸试样分为比例试样和非比例试样两种。
比例试样的标距L 0与原始横截面A 0的关系规定为00A k L = (2.2)式中系数k 的值取为 5.65时称为短试样,取为11.3时称为长试样。
对直径d 0的圆截面短试样,0065.5A L ==5d 0;对长试样, 000103.11d A L ==。
本实验室采用的是长试样。
非比例试样的L 0和A 0不受上列关系的限制。
试样的表面粗糙度应符合国标规定。
在图2.7中,尺寸L称为试样的平行长度,圆截面试样L不小于L0+d 0;矩形截面试样L不小于L0+b 0/2。
为保证由平行长度到试样头部的缓和过渡,要有足够大的过渡圆弧半径R。
试样头部的形状和尺寸,与试验机的夹具结构有关,图2.7所示适用于楔形夹具。
这时,试样头部长度不小于楔形夹具长度的三分之二。
三、实验原理及方法常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验。
可用以测定弹性E和μ,比例极限σp ,屈服极限σs (或规定非比例伸长应力),抗拉强度σb ,断后伸长率δ和截面收缩率ψ等。
这些力学性能指标都是工程设计的重要依据。
1、低碳钢拉伸实验1)、屈服极限σs 及抗拉强度σb 的测定对低碳钢拉伸试样加载,当到达屈服阶段时,低碳钢的P-△L曲线呈锯齿形(图2.8)。
拉伸试验报告模板
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一、实验目的1.测定低碳钢拉伸时的屈服极限s σ、强度极限b σ、伸长率δ和断面的收缩率ψ;测定铸铁的抗拉强度。
2.观察低碳钢拉伸时的屈服和颈缩现象,分析力与变形之间的关系,并绘制拉伸图。
3.对低碳钢和铸铁试样拉伸的断口进行分析。
二、实验仪器设备1.万能试验机。
2.游标卡尺。
3.试样:按GB/228-87《金属拉伸试验方法》的规定制作拉伸试样,如图1-1图1-1圆截面拉伸试样(l = 10d )三、实验原理低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定低碳钢拉伸过程中材料经历的四个阶段:1、弹性阶段,拉伸图是一条直线。
2、屈服阶段,拉伸图成锯齿状。
电脑屏幕上曲线会上下波动,软件会自动记录屈服载荷,进而可以计算出屈服极限。
3、强化阶段,屈服后,曲线又缓慢上升,这段曲线的最高点,拉力达到最大值——最大荷载P b ,即可计算出抗拉强度极限。
4、颈缩阶段,拉伸图上荷载迅速减小,曲线下滑,试样开始产生局部伸长和颈缩,直至试样在颈缩处断裂。
测量断裂后试样标距的长度和断口处的直径,可计算材料的伸长率和断面的收缩率。
铸铁拉伸过程没有屈服和颈缩现象,伸长率非常小,软件会自动记录最大载荷,进而可以计算出抗拉强度极限。
四、实验内容与步骤(一)低碳钢的拉伸实验1、准备试样。
2、测量试样的直径:并量出试样的标距,打上明显的标记。
在标距中间和两端相互垂直的方向各量一次直径,取最小处的平均值来计算截面面积。
3、试验机准备:按试验机→计算机→打印机的顺序开机,开机后须预热十分钟才可使用。
按照“软件使用手册”,运行配套软件。
4、夹持试样。
5、开始实验:按运行命令按钮,按照软件设定的方案进行实验。
6、记录数据:试样断裂后,取下试样,观察分析断口形貌和塑性变形能力,填写实验数据和计算结果。
(二)铸铁拉伸实验1、准备试样(除不确定标距外其余同低碳钢)。
2、准备试验(同低碳钢)。
3、进行实验:按运行命令按钮,按照软件设定的方案进行实验。
4、记录数据:试样断裂后,取下试样,观察分析断口形貌和变形能力,填写实验数据和计算结果。
低碳钢和铸铁拉伸试验.doc
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低碳钢和铸铁拉伸试验.doc
低碳钢是指含碳量低于0.25%的普通碳钢。
其具有良好的冷加工性能和焊接效果,易
于表面处理,易于抛光,有一定的韧性,可磨粒性佳,成型性能优良,但是强度和韧性较差,铸态强度低,尤其是高温拉伸性能更差,因此不适合制作高强度的零件。
铸铁是指含碳量在2%以上的铁碳合金,比普通铁具有更佳的耐热性,机械性能优良,适应性强,易于铸造,但是强度、塑性和韧性都相对较差,成型性能一般性不佳,而且容
易脆性断裂,外表面还容易有灰渣和腐蚀。
拉伸试验是指向一定的外力将金属拉变形,使原有样品经受形变后与析出面形成夹角,通过对应变形程度测试金属材料的断裂强度、断面拉伸率等性能。
一是检验材料的性能,包括断裂强度、断面拉伸率、冷脆性、冷韧性等,即确定该材
料的抗拉应力、断裂应力和断裂延伸率等数据。
二是研究拉伸条件对材料性能的影响,它能反映出该材料在不同温度下的拉伸性能、
机械性能和疲劳性能。
三是用拉伸试验确定塑性变形临界点参数,这个参数它可以帮助确定材料具体加工工艺。
根据低碳钢和铸铁拉伸性能的不同所使用的拉伸加工方法也有所不同:
低碳钢的拉伸处理中,一般以温度在400~450℃的富碳钢为主,它通常采用冷拉伸加
工或轧制加工,温度较高的钢可以采用热拉伸加工,但要达到抗张强度较高的要求,则必
须采用淬火处理。
铸铁拉伸处理应尽量选择低温拉伸,常采用温度一般在150~200℃之间,并且采用回
火处理可以提高拉伸强度。
因此,对于低碳钢和铸铁来说,拉伸处理的温度也有不同的要求。
低碳钢和铸铁在拉伸试验中的力学性能
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低碳钢和铸铁在拉伸试验中的力学性能低碳钢具有良好的塑性,由R-ε曲线(图1-1)可以看出,低碳钢断裂前明显地分成四个阶段:弹性阶段(OA):试件的变形是弹性的。
在这个范围内卸载,试样仍恢复原来的尺寸,没有任何残余变形。
习惯上认为材料在弹性范围内服从虎克定律,其应力、应变为正比关系,即比例系数E代表直线(OA) 的斜率,称作材料的弹性模量。
屈服(流动)阶段(BC):R-ε曲线上出现明显的屈服点。
这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。
这时,应力基本上不变化,而变形快速增长。
通常把下屈服点(Bˊ)作为材料屈服极限ReL。
ReL是材料开始进入塑性的标志。
结构、零件的应力一旦超过ReL,材料就会屈服,零件就会因为过量变形而失效。
因此强度设计时常以屈服极限ReL作为确定许可应力的基础。
从屈服阶段开始,材料的变形包含弹性和塑性两部分。
如果试样表面光滑,材料杂质含量少,可以清楚地看到表面有45°方向的滑移线。
强化阶段(CD):屈服阶段结束后,R-ε曲线又开始上升,材料恢复了对继续变形的抵抗能力,载荷就必须不断增长。
如果在这一阶段卸载,弹性变形将随之消失,而塑性变形将永远保留下来。
强化阶段的卸载路径与弹性阶段平行。
卸载后若重新加载,加载线仍与弹性阶段平行,但重新加载后,材料的弹性阶段加长、屈服强度明显提高,而塑性却相应下降。
这种现象称作为形变强化或冷作硬化。
冷作硬化是金属材料极为宝贵的性质之一。
塑性变形和形变强化二者联合,是强化金属材料的重要手段。
例如喷丸,挤压,冷拨等工艺,就是利用材料的冷作硬化来提高材料强度的。
强化阶段的塑性变形是沿轴向均匀分布的。
随塑性变形的增长,试样表面的滑移线亦愈趋明显。
D点是R-ε曲线的最高点,定义为材料的强度极限又称作材料的抗拉强度记作Rm。
对低碳钢来说Rm是材料均匀塑性变形的最大抗力,是材料进入颈缩阶段的标志。
颈缩阶段(DE):应力达到强度极限后,塑性变形开始在局部进行。
低碳钢和铸铁的拉伸实验
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实验一 低碳钢和铸铁的拉伸实验一、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.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CMT5504/5105电子万能试验机、游标卡尺等图1-1 CMT5504/5105电子万能试验机三、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。
低碳钢拉伸铸铁拉伸图1-2 拉伸试件四、实验原理和方法1.低碳钢拉伸实验低碳钢试件在静拉伸试验中,通常可直接得到拉伸曲线,如图1—3所示。
用准确的拉σ-曲线。
首先将试件安装于试验机的夹头内,之后匀速缓伸曲线可直接换算出应力应变ε慢加载(加载速度对力学性能是有影响的,速度越快,所测的强度值就越高),试样依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段,其中前三个阶段是均匀变形的。
图1-3 低碳钢拉伸曲线OA段,没有任何残留变形。
在弹性阶段,载荷与变形(1) 弹性阶段是指拉伸图上的'是同时存在的,当载荷卸去后变形也就恢复。
在弹性阶段,存在一比例极限点A,对应的应σ,此部分载荷与变形是成比例的。
力为比例极限p(2) 屈服阶段对应拉伸图上的BC段。
金属材料的屈服是宏观塑性变形开始的一种标志,是由切应力引起的。
在低碳钢的拉伸曲线上,当载荷增加到一定数值时出现了锯齿现象。
这种载荷在一定范围内波动而试件还继续变形伸长的现象称为屈服现象。
铸铁低碳钢拉伸压缩试验
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实验一:低碳钢和铸铁的拉伸实验班级:力学系姓名:组别:第一组实验日期:2001.4.13一.实验目的:1. 通过单轴拉伸试验,观察分析典型的塑性材料(低碳钢)和脆性材料(铸铁)的拉伸过程,观察断口,比较器机械性能。
2.测定材料的强度指标(屈服极限σs,强度极限σb)和塑性指标(延伸率δ和断面收缩率ψ)。
二.实验原理单轴拉伸实验在电子万能试验机上进行,在实验中,试验机上的载荷传感器和位移传感器分别将感受到的载荷和位移信号转变成电信号送入EDC控制器,信号经放大和模数转换后送入计算机,并将处理后的数据同步显示在屏幕上形成载荷-位移曲线。
三.实验设备:1.试验机型号和名称:WDW-100A型电子式万能材料试验机2.游标卡尺3.计算机,打印机四.实验数据的记录(1)实验数据的记录:a)试件的测量及分析拉伸试件:材料尺寸实验前试验后拉伸低碳钢直径d1=10.00mmd2=10.02mmd3=10.04mm标距 l=96.62mm 颈缩处d=5.20mm断后标距Lu=128.42mm 屈服载荷 Ps=23.859KN 最大载荷Pb=34.694KN端口示意图拉伸铸铁直径d1=9.94mm 最大载荷Pb=10.163KNd2=9.96mmd3=9.92mm断口示意图五.实验结果低碳钢:屈服极限σs=23859*4*3.14|0.01|0.01=3.09GPa,δ=(128.42-96.62)|96.92=32.9%断面收缩率ψ=(10.02*10.02-5.20*5.20)|20.02|10.02=70% 铸铁:=10163*4*3.14|0.00992|0.00992=1.29GPa强度极限σb六.低碳钢拉伸曲P-δl线图:铸铁拉伸P-δl曲线:实验二:低碳钢和铸铁的压缩实验班级:力学系姓名:组别:第一组实验日期:2011.4.13一.实验目的:1. 通过单轴压缩试验,观察并比较低碳钢和铸铁在压缩时变形与破坏现象。
低碳钢和铸铁在拉伸试验中的力学性能

低碳钢和铸铁在拉伸和压缩时的力学性能根据材料在常温,静荷载下拉伸试验所得的伸长率大小,将材料区分为塑性材料和脆性材料。
它是由试验来测定的。
工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能。
1、低碳钢拉伸实验在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:(1)弹性阶段在拉伸的初始阶段,ζ-ε曲线为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点则称为材料的比例极限(ζp ),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。
线性阶段后,ζ-ε曲线不为直线,应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(ζe ),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。
(2)屈服阶段超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(ζs )。
当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面 1打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。
这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。
(3)强化阶段经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线,其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
卸载完之后,立即再加载,则加载时的应力应变关系基本上沿卸载时的直线变化。
因此,如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验,其比例极限或弹性极限将得到提高,这一现象称为冷作硬化。
(完整word版)低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验
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低碳钢和铸铁拉伸压缩实验报告摘要:材料的力学性能也称为机械性质,是指材料在外力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。
它是由试验来测定的。
工程上常用的材料品种很多,下面我们以低碳钢和铸铁为主要代表,分析材料拉伸和压缩时的力学性能。
关键字:低碳钢 铸铁 拉伸压缩实验 破坏机理一.拉伸实验1.低碳钢拉伸实验拉伸实验试件 低碳钢拉伸图在拉伸实验中,随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:低碳钢拉伸应力-应变曲线(1)弹性阶段(Ob段)在拉伸的初始阶段,σ-ε曲线(Oa段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点则称为材料的比例极限(σp),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。
线性阶段后,σ-ε曲线不为直线(ab段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限(σe),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。
(2)屈服阶段(bc段)超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(σs)。
当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成45°斜纹。
这是由于试件的45°斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。
(3)强化阶段(ce段)经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载,则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线(如d-d'斜线),其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时,变形并未完全消失,应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变,相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
低碳钢、铸铁拉伸试验
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低碳钢、铸铁拉伸试验一、实验目的本试验以低碳钢和铸铁,了解塑性材料在简单拉伸时的机械性质。
它是力学性能试验中最基本最常用的一个。
1. 了解材料拉伸时力与变形的关系,观察试件破坏现象。
2.测定强度数据。
3.测定塑性材料的塑性指标:拉伸时的伸长率A,截面收缩率Z。
二、实验原理进行拉伸试验时,外力必须通过试样轴线,以确保材料处于单向应力状态。
一般试验机都设有自动绘图装置,用以记录试样的拉伸图即F-ΔL曲线,形象地体现了材料变形特点以及各阶段受力和变形的关系。
但是F-ΔL曲线的定量关系不仅取决于材质而且受试样几何尺寸的影响。
三、实验步骤1.测定试样直径:拉伸时取试样三个截面(两端及中间),在相互垂直两个方向各测量一次直径,取其算术平均值表示该处直径,取三次算术平均值中的最小值作为试样计算直径。
2.装好绘图仪:选择合适的绘图比例,将记录笔装在笔架上,记录纸卷于卷纸筒上。
3.指针调零:①先开动油泵电动机,打开送油阀,将活动平台上升起少许,然后关闭油阀。
②转动摆杆上的平衡铊,使摆杆保持铅垂位置。
③再转动水平齿杆,使指针对准“零”点。
4进行试验:控制试验机进油阀,用适当的速度对试样加力。
注意观察测力指针的转动,自动绘图的情况和相应的实验现象。
读取屈服荷载FS和极限荷载Fb。
铸铁是典型的脆性材料,。
其拉伸过程较低碳钢简单,可近似认为是经弹性阶段直接过渡到断裂。
其破坏断口沿横截面方向,说明铸铁的断裂是由拉应力引起,其强度指标只有R m。
由拉伸曲线可见,铸铁断后伸长率甚小,所以铸铁常在没有任何预兆的情况下突然发生脆断。
因此这类材料若使用不当,极易发生事故。
铸铁断口与正应力方向垂直,断面平齐为闪光的结晶状组织,是典型的脆状断口。
焊接试验一、实验原理焊条电弧焊是利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电话,使焊条与工件局部熔化,从而获得牢固焊接接头的工艺方法。
焊接过程中,焊条与工件之间燃烧的电弧热熔化焊条端部和工件的接缝处,在焊条端部迅速熔化的金属以细小溶滴经弧柱过渡到已经熔化的金属中,并与之融合一起形成溶池。
低碳钢 铸铁的拉伸实验

提
1、试验目的
纲
√
2、仪器设备 3、原理 4、试验方法及步骤
5、成果整理
6、思考题目
2、仪器设备
一) 硬件
德国DOLI控制器
试件
主机
拉伸装置 1、电子万能材料试验机
2、仪器设备
1、主机采用高 刚度负荷框架、 双试验空间、全 行程导向结构。 2、用试件的 变形、应力及 应力应变综合
控制试件变形;
3、低碳钢和铸铁在压缩时,要测得那些数据? 观察那些现象? 4、材料相同,直径相等的长试样为L=5d 和 L=10d 两种试样,其断后伸长率是否相同?
试验步骤
1.测量试样尺寸 在试件两端及中部位置,沿两个 相互垂直的方向,测量试样直径,以其平均值计算个横 截面面积,量其长度为100mm作好记号。 2.打开油源电源开关,开启计算机开关,计算机启 动后,开启EDC220 测控单元开关,预热20 分钟(注意 此开机顺序及后述的关机顺序); 3.打开EDC220 系统的菜单,进入计算机控制状态 (PC-Control); 4.用鼠标双击试验程序图标,启动试验程序,设 置试验条件,输入试验参数;
2、方法定义 界面
这个界面是方法 定义界面的设备 与通道界面,主 要用于通道的修 改和是否增加引 申计测量方法。
4、试验操作及步骤
2、方法定义 界面
这个界面是方法 定义界面的控制 与采集界面,主 要用于定义加载 方式加载大小的 界面。
4、试验操作及步骤
3、数据处理 界面
数据查询及 处理界面。
4、试验操作及步骤
4、试验操作及步骤
5. 装夹试样,调整好上下钳口之间距离,按动夹 具夹紧按钮夹紧试样,在装夹试样前,应根据试样尺 寸选择适用的夹块以正确装夹试样; 6.选择好加荷速率及控制方式进行试验,在试验 过程中计算机屏幕上可直接显示试验曲线和试验力、 变形及位移等测量值,并可进行数据处理、存储,做 完试验可打印试验报告。根据试验要求还可自行设置 打印格式及试验参量。 7.打印:可打印试验报告、试验力—伸长、应力 —应变、试验力—时间等曲线。 8.关机顺序为:退出试验程序,关闭主机油源电 源,关闭EDC测控系统电源,关闭计算机。
低碳钢和铸铁拉伸实验报告

实验一低碳钢拉伸实验
一、实验目的
1、测定低碳钢的上屈服强度R eH,下屈服强度R eL,抗拉强度R m,断后伸长率A 和断面收缩率Z。
2、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸曲线图。
二、实验设备、仪器和工具
1、万能材料试验机
2、游标卡尺
3、低碳钢试件
三、实验成果计算与分析
2、按比例绘制低碳钢的F-L
曲线。
四、思考题
1、试述低碳钢拉伸过程四个阶段的力学特性。
2、材料的拉压性能指标包括哪些?
五、对实验的建议和感想
实验二铸铁拉伸实验
一、实验目的
1、测定铸铁的抗拉强度R m。
2、观察铸铁在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸曲线图。
3、通过实测数据综合分析比较低碳钢和铸铁在拉伸时的力学性能。
二、实验设备、仪器和工具
1、万能材料试验机
2、游标卡尺
3、铸铁试件
三、实验成果计算与分析
2、按比例绘制低碳钢的F-L
曲线。
四、思考题
1、比较低碳钢和铸铁的拉伸力学性能。
五、对实验的建议和感想。
低碳钢拉伸试验报告
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低碳钢拉伸试验报告篇一:实验一低碳钢拉伸试验报告实验一低碳钢拉伸试验报告实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验一、实验目的1、测定低碳钢拉伸时的屈服极限σs 、强度极限σb、伸长率和断面的收缩率;测定铸铁的抗拉强度。
2、观察低碳钢拉伸时的屈服和颈缩现象,对低碳钢和铸铁试件拉伸的断口进行分析。
二、实验设备万能试验机、试件、游标卡尺。
(点击图标看大图片或视频)万能试验机低碳钢和铸铁拉伸视频低碳钢和铸铁游标卡尺低碳钢拉断三、实验原理(一)低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定。
实验时,试验机可自动绘出低碳钢和铸铁的拉伸图。
从图中可以看出低碳钢拉伸过程中材料经历的四个阶段:1、正比例阶段,拉伸图是一条直线。
2、屈服阶段,拉伸图成锯齿状。
读数盘上原来匀速转动的指针来回摆动,记录这时候的荷载即为屈服荷载PS。
进而可以计算出屈服极限。
3、强化阶段,屈服后,曲线又缓慢上升,这段曲线的最高点,拉力达到最大值——最大荷载Pb,即可计算出强度极限。
4、颈缩阶段,拉伸图上荷载迅速减小,曲线下滑,试件开始产生局部伸长和颈缩,直至试件在颈缩处断裂。
测量断裂后试件标距的长度和断口处的直径,可计算材料的伸长率和断面的收缩率。
四、实验步骤(一)低碳钢的拉伸试验1、准备试件,通过试件落地的声音来判定是低碳钢还是铸铁。
声音清脆的是钢,沉闷的是铸铁。
2、测量试件的直径,并量出试件的标距,打上明显的标记。
在标距中间和两端相互垂直的方向各量一次直径,取最小处的平均值来计算截面面积。
3、估算最大载荷,配置相应的摆锤,选择合适的测力度盘。
开动试验机使工作台上升一点。
调主动指针到零点,从动指针与主动指针靠拢,调整好绘图装置。
4、安装试件。
5、开动试验机并缓慢均匀加载。
注意观察指针的转动和自动绘图情况。
注意捕捉屈服荷载的值并记录下来。
注意观察颈缩现象。
试件断裂后立即停车,记录最大荷载Pb。
6、取下试件,用油标卡尺测量断后标距、最小直径。
(二)铸铁拉伸实验1、准备试件(除不确定标距外其余同低碳钢)。
低碳钢和铸铁拉伸实验报告

低碳钢和铸铁拉伸实验报告实验目的,通过对低碳钢和铸铁的拉伸实验,探究它们的力学性能和拉伸特性。
实验原理,拉伸试验是通过加载试样,使其在拉伸力的作用下逐渐拉伸,以破坏试样为结束,来确定材料的拉伸性能。
在拉伸试验中,我们通常关注材料的屈服点、抗拉强度、断裂伸长率等参数。
实验步骤,首先,准备好低碳钢和铸铁的试样。
然后,将试样固定在拉伸试验机上,施加逐渐增大的拉伸力,记录拉伸过程中的应力-应变曲线。
最后,观察试样的断裂形态,并计算出材料的力学性能参数。
实验结果,通过拉伸试验得到的应力-应变曲线可以清晰地反映出低碳钢和铸铁的拉伸性能。
从曲线上我们可以看出,低碳钢的屈服点较高,抗拉强度也较大,而铸铁的屈服点较低,但断裂伸长率较高。
这说明低碳钢具有较好的强度和刚性,而铸铁具有较好的韧性。
实验分析,低碳钢和铸铁的力学性能差异主要来自其组织和化学成分的不同。
低碳钢中碳含量较低,具有较细的晶粒和均匀的组织结构,因此具有较高的强度;而铸铁中含有较多的碳和硅等合金元素,使其具有较大的断裂伸长率和较好的耐磨性。
结论,通过本次拉伸实验,我们对低碳钢和铸铁的力学性能有了更深入的了解。
低碳钢具有较好的强度和刚性,适用于要求高强度的场合;而铸铁具有较好的韧性和耐磨性,适用于要求耐磨性能的场合。
在工程实践中,我们可以根据材料的不同特点,选择合适的材料应用于不同的工程领域。
总结,拉伸实验是一种常用的材料力学性能测试方法,通过实验我们可以全面了解材料的力学性能和拉伸特性。
在工程实践中,我们需要根据材料的具体特点,选择合适的材料以满足工程需求,从而保障工程的质量和安全。
希望本次实验能对大家有所启发,谢谢阅读。
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实验编号2 低碳钢和铸铁的拉伸实验
低碳钢和铸铁拉伸试验
概述
常温,静载下的轴向拉伸试验是材料力学实验中最基本,应用最广泛的实验。
通过拉伸试验,可以全面地测定材料地力学性能,如弹性、塑性、强度、断裂等力学性能指标。
弹性模量E是表征材料力学性能中弹性的重要指标之一,它反映了材料抵抗弹性变形的能力。
这些性能指标对材料力学地分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有极其重要的作用。
二、实验目的
1、测定低碳钢的下屈服点δSL 、抗拉强度δb、断后伸长率δ、断面收缩率ψ
2、验证虎克定律,测定低碳钢的弹性模量E
3、测定铸铁的抗拉强度δb
4、观察分析两种材料在拉伸过程中的各种现象
5、学习自动绘制σ—ε曲线及微机控制电子万能实验机、电子引伸计的
操作
三、实验设备和仪器
1、微机控制电子万能实验机(IOT)
2、游标卡尺
3、低碳钢和铸铁圆形拉伸试样
四、实验原理
1、低碳钢拉伸
低碳钢拉伸实验过程分四个阶段:
(1)、弹性阶段OE在此阶段中的OP段拉力和伸长成正比关系,表明钢材的应力和应
变为线性关系。
完全遵循虎克定律δ= Eε,故点P的应力δP称为材料的比例极限。
如图1-1所示,当应力继续增加达到材料的弹性极限δ E 对应的E点时,应力和应变间的关系不再是线性关系,但变形仍然是弹性的,即卸除拉力后变形完全消失,工程上对弹性极限和比例极限不严格的区分它们。
(2)、屈服阶段ES,当应力超过弹性极限到达S点时,应变有明显的增加,而应力
先是下降,然后作微小的波动,在σ—ε曲线上出现锯齿形线段。
这种应力基本保持不变,而应变显著增加的现象,称为屈服。
在屈服阶段内的最高应力和最低应力分别称为上屈服极限和下屈服极限。
上屈服极限的数值与试样形状、加载速度等因素有关,一般不稳定。
下屈服极限则有比较稳定的数值,能够反应材料的性能。
通常把下屈服极限称为屈服极限或屈服点,用δSL来表示。
屈服应力是衡量材料强度的一个重要指标。
其计算公式为δSL=F S L/A O
(3)、强化阶段SB,过了屈服阶段以后,
试样材料因塑性变形其内部晶体组织结构重新得到了调整,其抵抗变形的能力有所增强,随着拉力的增加,伸长变形也随之增加,拉伸曲线继续上升。
SB曲线段称为强化阶段。
强化
阶段中的最高点B所对应的的应力δb是材料所承受的最大应力,称为强度极限或抗拉强度。
其计算公式为δb=F b∕A o,它也是材料强度性能的重要指标。
(4)、颈缩和断裂阶段BK,
当拉力到达F b以后,变形主要集中于试样的某一局部区域,该处横截面积急剧减少,出现“颈缩”现象,此时拉力随之下降,直至试样被拉断,其断口形貌成杯椎状。
试样的断后伸长率和断面收缩率的测定为(1)延伸率:试样标距原长L o,拉断后,将两段试样紧密地对接在一起,量出拉断后地标距长为L i ,则延伸率「.= Lι-L o)∕L o*% ; (2) 断面收缩率:试样拉断后,设颈缩处的最小横截面积为A i ,则断面收缩率
ψ =丄「亠.
O 铸铁的拉伸
[、铸铁是典型的脆性材料,整个拉伸过程中的变形很小,无屈服、颈缩现 象。
曲线很快达到最大拉力 F b ,试样突然发生断裂,其断口是平齐粗糙的。
抗拉 强度为;R=F b/ A o
五、实验步骤
1.开机:试验机一一 >打印机一一 >计算机
注意:每次开机后,最好要预热10分钟,待系统稳定后,再进行试验
工作。
若刚刚关机,需要再开机,至少保证 1分钟的时间间隔。
3.根据试样情况准备好夹具,若夹具已安装到试验机上,则对夹具进行检查 并根据试样的长度及夹具的间距设置好限位装置。
4. 点击试验都分里的新试验,选择相应的试验方案,输入试样的原始用户参数 如尺寸
等。
测量试样的尺寸方法为:用游标卡尺在试样标距两端和中间三个 截面上测量直径,每个截面在互相垂直方向各测量一次,取其平均值。
用三 个平均值中最小者计算横截面积,低碳钢还要测量出原始的长度。
序号I 已运行
试样标距(比)(≡) 试样厚度(t)血) 试样宽度(W) (ι≡) I
1
[ESl 10 T) 2
100 10 5
3 100
10 5 4 IOo 10 5
5 •夹好试样,在夹好试样上端后,力值清零(点击力窗口的 ------------- 按钮)再
夹下端。
图标,进入试验软件,选择好联机的用户名和密码
2.双击电脑桌面 选择对应的传感器及引伸计后击
联机匸
6点击主机小键盘上的试样保护键,消除夹持力。
7、位移清零、峰值力清零
8、点击H^^ll,开始自动试验。
9、观察试验过程
10、试验结束,在试验结果栏中,程序将自动计算出结果显示在其中。
如果想清楚的观
看结果,可双击试验结果区,试验结果区将放大到半屏,方便观看结果数据,再次双击,试验结果区大小复原。
如果想分析曲线,双击曲线区,曲线区将放大到半屏,方便分析曲线,再次双击,曲线区大小复原。
11、实验完成后,点击口,打印试验报告。
12、关闭试验窗口及软件。
关机:试验软件一一>试验机机一一>计算机。