实验项目1：低碳钢、铸铁的拉伸实验
低碳钢、铸铁的拉伸和压缩实验
实验一：低碳钢、铸铁的拉伸和压缩实验一、实验目的1.测定低碳钢的屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。
2.测定铸铁的抗拉强度。
3.测定铸铁压缩时的抗压强度。
4.观察上述两种材料在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图。
5.分析比较低碳钢和铸铁的力学性能特点与试样破坏特征。
二、实验内容1.铸铁拉伸实验；2.铸铁压缩实验；3.低碳钢拉伸实验。
三、实验原理、方法和手段常温、静载下的轴向拉伸实验是材料力学试验中最基本、应用最广泛的试验。
通过拉伸试验，可以全面地测定材料的力学性能，如弹性、塑性、强度、断裂等力学性能指标。
这些性能指标对材料力学的分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有及其重要的作用。
实验表明，工程中常用的塑性材料，其受压与受拉时所表现出的强度、刚度和塑性等力学性能是大致相同的。
但广泛使用的脆性材料，其抗压强度很高，抗拉强度却很低。
为便于合理选用工程材料，以及满足金属成型工艺的需要，测定材料受压时的力学性能是十分重要的。
因此，压缩实验同拉伸实验一样，也是测定材料在常温、静载、单向受力下的力学性能的最常用、最基本的实验之一。
依据国标GB/T 228－2002《金属室温拉伸实验方法》分别叙述如下：1.低碳钢试样。
在拉伸实验时，利用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸曲线，见图1-1所示的F—ΔL曲线。
图中最初阶段呈曲线，是由于试样头部在夹具内有滑动及试验机存在间隙等原因造成的。
分析时应将图中的直线段延长与横坐标相交于O点，作为其坐标原l图1-1点。
拉伸曲线形象的描绘出材料的变形特征及各阶段受力和变形间的关系，可由该图形的状态来判断材料弹性与塑性好坏、断裂时的韧性与脆性程度以及不同变形下的承载能力。
但同一种材料的拉伸曲线会因试样尺寸不同而各异。
为了使同一种材料不同尺寸试样的拉伸过程及其特性点便于比较，以消除试样几何尺寸的影响，可将拉伸曲线图的纵坐标（力P）除以试样原始横截面面积A,并将横坐标（伸长ΔL）除以试样的原始标距L0得到的曲线便与试样尺寸无关，此曲线称为应力－应变曲线，它与拉伸图曲线相似，也同样表征了材料力学性能。
低碳钢和铸铁的拉伸实验
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。
低碳钢、铸铁的拉伸试验
低碳钢、铸铁的拉伸试验
低碳钢和铸铁是最常用的金属材料，它们用于各种应用，其中拉伸试验也十分重要，旨在测试材料强度和可靠性。
此外，拉伸试验也可以帮助我们确定材料的断裂模式和断裂行为，评估特定材料在不同情况下的变形程度，同时测量材料伸长度和抗拉强度。
因此，针对低碳钢、铸铁的拉伸试验非常重要。
基本的拉伸试验要求，在准备好的试样上加载静压力，检验样品的强度、缺陷检测和拉伸行为，并在拉伸过程中记录应变数据，以确定拉伸的极限和变形行为，最终确定材料的抗拉强度、延展率和断裂点等。
低碳钢或铸铁在拉伸试验中，可能会遭受断裂和各种数量限制，这个数量由材料的性质和试样表面的准备程度决定，它不仅受到拉伸和变形的程度，并且由材料的显微组织和原材料的化学成分等因素决定。
从微尺度上看，可以通过伪共振、双夹层波等显微技术获得更好的数据，更好地评估其拉伸行为。
在进行拉伸试验之前，一定要对试样进行正确的抛光和清洁处理，以降低断层边缘损伤，去除金属表面不锈钢或微小缺陷，否则可能会对测试结果产生影响，影响拉伸试验结果的可靠性。
最终，强度测试用螺纹规要与无螺纹按照相应的标准和技术运行，以确定低碳钢、铸铁的性状和拉伸伸长行为。
总之，低碳钢和铸铁的拉伸试验十分重要，需要正确准备，进行测试和记录结果，以确定它们的性能和行为特征，从而帮助我们评估它们的强度和可靠性。
实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验
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
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。
《材料力学》实验指导书
江西应用科技学院《材料力学》实验指导书编制人：审核人：江西应用科技学院城市建设学院2015 年 5 月实验项目一 低碳钢的拉伸实验一、实验目的1.了解微机控制万能材料试验机的工作原理，演示试验机的基本操作方法；2.测定低碳钢的抗拉强度σb 、屈服强度σS 、伸长率δ及截面收缩率ψ；3.观察低碳钢在拉伸过程中的现象和试样的破坏特征，分析断口破坏原因，绘制拉伸曲线图及断口示意图。
二、实验设备万能材料试验机、游标卡尺、直尺。
三、实验原理根据国标GB228-99的试件形状如图1-1所示，图中L 0所说试件的变形就是指这一段的变形。
L c 两端是试验机夹持的部分。
试件在拉伸时，其尺寸、较，必须按国家标准GB6397-99分为比例和定标距两种试样，表1-1L=11.3A （长试件）或5.65A （短试件）。
A 点以前，杆件仅有弹性变形，且P 和L 成线性关系，即遵守虎克定律：ΔL=EAPL（1-1） A 点以后，曲线不再保持直线，至B ´点开始屈服，以后成锯齿形，B 点为载荷下降的最低点。
B ´点的数值与试件加载速度、试件形式等有关，而B 点的数值比较稳定，工程上常取B 点的载荷作为屈服载荷。
因此屈服应力σs =P s /A 。
到C 点，材料强化，曲线继续上升，至D 点试件开始出现颈缩，载荷达到最大值P b ，抗拉强度为：σb =0b P A （1-2）试件断裂后，用游标卡尺量得标距间长度L 1和试件收缩处面积A 1,则可得试件的塑性性能：δ＝10L L L -×100% （1-3） ψ＝10A A A -×100% （1-4） 四、实验步骤1、试件准备1）在试件中段取标距L=10d(100mm)（低碳钢试件），用试样划线机将其划分为１０等份。
2）在试件标距范围内用游标卡尺测量中间和两端三处直径，每处在互相垂直的两个方向 上个测量直径一次，选取平均直径最小的一组作为计算截面面积用。
低碳钢和铸铁拉伸实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除低碳钢和铸铁拉伸实验报告篇一：低碳钢、铸铁的拉伸试验工程力学实验报告实验名称：试验班级：实验组号：试验成员：实验日期：一、试验目的1、测定低碳钢的屈服点?s，强度极限?b，延伸率?，断面收缩率?。
2、测定铸铁的强度极限?b。
3、观察低碳钢拉伸过程中的各种现象（如屈服、强化、颈缩等），并绘制拉伸曲线。
4、熟悉试验机和其它有关仪器的使用。
二、实验设备1．液压式万能实验机；2．游标卡尺三、设备简介万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力实验功能的试验机称为万能材料试验机，万能材料试验机一般都由两个基本部分组成；1、加载部分：利用一定的动力和传动装置强迫试件发生变形，从而使试件受到力的作用，即对试件加载。
2、测控部分：指示试件所受载荷大小及变形情况。
四、实验原理低碳钢和铸铁是工程上最广泛使用的材料，同时，低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。
低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示。
做实验时，可利用万能材料试验机的自动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即下图中拉力F与伸长量△L的关系曲线。
需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有轻微滑动及试验机各部分存在间隙造成的。
大致可分为四个阶段：（1）弹性阶段（ob段）在拉伸的初始阶段，ζ-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（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（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（ζe），一般对于钢等许多材料，其(:低碳钢和铸铁拉伸实验报告)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。
实验一 低碳钢、铸铁的拉伸实验
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）。
低碳钢和铸铁的拉伸实验
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。
低碳钢、铸铁的拉伸试验
低碳钢、铸铁的拉伸试验实验一：低碳钢、铸铁拉伸试验一、实验目的本试验以低碳钢和铸铁为代表，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根本最常用的一个。
一般工厂及工程建设单位都广泛利用该实验结果来检验材料的机械性能。
试验提供的 E，ReL，Rm，A和Z等指标，是评定材质和进行强度、刚度计算的重要依据。
本试验具体要求为：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，如屈服点ReL，抗拉强度Rm。
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。
4．比拟塑性材料与脆性材料在拉伸时的机械性质。
二、实验仪器与设备:①微机控制电液伺服万能试验机型号SHT5305 最大负荷300kN 1台②全数字闭环测控系统型号DCS-300 1台③电子引伸计 1个④游标卡尺 0-150mm 最小刻度0.02mm ⑤刻度尺 0-30cm 最小刻度0.5mm⑥橡皮筋 2条三、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，形象地表达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。
因此，拉伸图往往用名义应力、应变曲线(即R-ε曲线)来表示：R?F/S0——试样的名义应力 ??? L/ L0——试样的名义应变 S0和L0分别代表初始条件下的面积和标距。
R-ε曲线与F-ΔL曲线相似，但消除了几何尺寸的影响。
因此，能代表材料的属性。
单向拉伸条件下的一些材料的机械性能指标就是在 R-ε曲线上定义的。
如果试验能提供一条精确的拉伸图，那么单向拉伸条件下的主要力学性能指标就可精确地测定。
不同性质的材料拉伸过程也不同，其R-ε曲线会存在很大差异。
低碳钢和铸铁是性质截然不同的两种典型材料，它们的拉伸曲线在工程材料中十分典型，掌握它们的拉伸过程和破坏特点有助于正确、合理地认识和选用材料。
材料力学拉伸实验报告
图 1-1
试件拉伸图
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中山大学工学院、理论与应用力学刘广编制
实验编号及题目：实验一 低碳钢、铸铁拉伸试验
《材料力学》课程实验报告纸
院系：工学院 姓名：刘广 学号：11309018 日期：2012 年 10 月 18 号
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。局部截面急剧收缩， 承载面积迅速减少，试样承受的载荷很快下降，直到断裂。断裂时，试样的弹性变形消失， 塑性变形则遗留在破断的试样上。材料的塑性通常用试样断裂后的残余变形来衡量，单拉时 的塑性指标用断后伸长率 A 和断面收缩率 Z 来表示。即
学号：11309018
实验一：低碳钢、铸铁拉伸试验 一、实验目的 本试验以低碳钢和铸铁为代表，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。一般工厂及工程建设单位都广泛利用该实验结果来检验材料的 机械性能。试验提供的 E，ReL，Rm，A 和 Z 等指标，是评定材质和进行强度、刚度计算的重要 依据。本试验具体要求为： 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，如屈服点 ReL，抗拉强度 Rm。 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。 4．比较塑性材料与脆性材料在拉伸时的机械性质。 二：实验仪器与设备: ① 微机控制电液伺服万能试验机 ② 全数字闭环测控系统 ③ 电子引伸计 ④ 游标卡尺 ⑤ 刻度尺 ⑥ 橡皮筋 三、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。因此，拉伸图往往用名义应力、应变曲线(即 R-ε曲线)来表示： 0-150mm 0-30cm 最小刻度 0.02mm 最小刻度 0.5mm 2条 型号 SHT5305 型号 DCS-300 最大负荷 300kN 1台 1台 1个
实验项目1： 低碳钢、铸铁的拉伸实验
邵 阳 学 院 实 验 报 告实验项目1： 低碳钢、铸铁的拉伸实验实验日期 实验地点 成 绩 院 系 班 级 指导老师 同组成员 学生姓名 学生学号一、实验内容和目的1. 测定拉伸时低碳钢的屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ。
2. 测定拉伸时铸铁的强度极限b σ。
3. 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）。
4. 比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况5. 掌握电子万能试验机的原理及操作方法。
二、实验设备及仪器（规格、型号）1. WD-P6105微机控制电子万能材料试验机2. 游标卡尺三、实验原理 1、低碳钢拉伸实验低碳钢的拉伸图如图所示低碳钢拉伸图工程上均以下屈服点 (图C 点对应的载荷)作为材料屈服时的载荷F S ，以试样的初始横截面积A 0除F S ，即得屈服极限： 0s s /A F =σ载荷到达最大值F b 时，以试样的初始横截面面积A 0除F b 得强度极限： 0b b /A F =σ试样的标距原长为l 0拉断后将两段试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为l 1延伸率应为： %10001⨯-=l l l δ 试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A 1，由于断口不是规则的圆形，应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径，以其平均值计算A 1，然后按下式计算断面收缩率： %10010⨯-=AA A ψ 2. 铸铁的拉伸试验铸铁拉伸曲线，如图所示。
铸铁拉伸图铸铁为脆性材料在变形很小的情况下就会断裂，没有屈服和颈缩现象，铸铁的延伸率和截面收缩率很小，很难测出。
铸铁的强度极限为： 0b b /A F =σ。
四、实验步骤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，设置好参数；4. 安装试件，进行调零，回到试验初始状态；5. 根据实验设定，启动实验开关进行加载，注意观察试验中的试件及计算机上的曲线变化；6. 实验完成，保存记录数据；7. 关闭试验机的动力系统及计算机系统。
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。
实验一--低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定讲解学习
实验一 低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定一、实验目的1.观察分析低碳钢的拉伸过程，了解其力学性能；绘制拉伸曲线F-△L ，由此了解试样在拉伸过程中变形随载荷的变化规律以及有关物理现象；2.测定低碳钢材料在拉伸过程中的几个力学性能指标：s σ、b σ、δ、ψ；3.了解万能材料试验机的结构原理，能正确独立操作使用。
二、实验设备1.SHT5305拉伸试验机。
2.x —Y 记录仪。
3.游标卡尺。
三、拉伸试样四、实验原理和方法首先将试件安装于试验机的夹头内，之后匀速缓慢加载，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。
1.弹性阶段 是指拉伸图上的OA ´段，没有任何残留变形。
在弹性阶段，存在一比例极限点A ，对应的应力为比例极限p σ，此部分载荷与变形是成比例，εσE =。
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，是位错增值和运动的结果，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。
屈服阶段中一个重要的力学性能就是屈服点，对应的屈服应力为0/A F SL S =σ3.强化阶段 对应于拉伸图中的CD 段。
变形强化标志着材料抵抗继续变形的能力在增强。
这也表明材料要继续变形，就要不断增加载荷。
D 点是拉伸曲线的最高点，载荷为F b ，对应的应力是材料的强度极限或抗拉极限，记为b σ0/A F b b =σ4.颈缩阶段 对应于拉伸图的DE 段。
载荷达到最大值后，塑性变形开始局部进行。
这是因为在最大载荷点以后，形变强化跟不上变形的发展，由于材料本身缺陷的存在，于是均匀变形转化为集中变形，导致形成颈缩。
材料的塑性性能通常用试样断后残留的变形来衡量。
轴向拉伸的塑性性能通常用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示，计算公式为%100/001⨯-=l l l ）（δ%100/010⨯-=A A A ）（ψ式中，l 0、A 0分别表示试样的原始标距和原始面积；l 1、A 1分别表示试样标距的断后长度和断口面积。
低碳钢拉伸试验报告
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）。
《材料力学实验指导书》.. (2)
课程教案课程名称：任课教师:所属院部：建筑工程与艺术学院教学班级:教学时间：2015—2016 学年第 1 学期湖南工学院实验一 拉伸实验一、本实验主要内容低碳钢和铸铁的拉伸实验.二、实验目的与要求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。
根据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（F L -∆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。
三、实验重点难点1、拉伸时难以建立均匀的应力状态.2、采集数据时，对数据的读取.四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、启发、演示、辩论等；实验前对学生进行实验的理论指导和提醒学生实验过程的注意事项。
五、作业与习题布置1、低碳钢拉伸图分为几阶段？每一阶段，力与变形有何关系？有什么现象？2、低碳钢和铸铁在拉伸时可测得哪些力学性能指标?用什么方法测得？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.根据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（F L -∆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、实验设备和仪器万能材料试验机、游标卡尺、分规等。
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5l d =或10l d =。
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l =l =，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10l d =或5l d =在标距两端用分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。
低碳钢和铸铁拉伸实验
实验一低碳钢和铸铁拉伸实验一、实验目的1。
观察低碳钢和铸铁在拉伸破坏过程中的各种现象，并用试验机的自动绘图装置绘制拉伸曲线（P- A L曲线）2。
测定低碳钢的屈服极限强度极限"、延伸率S和断面收缩率书，测定铸铁的强度极限"。
3。
对实验数据进行分析、归纳、总结的能力。
二、设备及仪器1 •万能材料试验机能进行拉伸、压缩、剪切及弯曲等各种静力实验的试验机称为万能材料试验机（简称为万能机）。
这种试验机的牌号很多，型式各异，但一般均由如下三大部分组成，分别为加载系统（提供使试件产生变形的力、测量系统（量测试件所受的力和产生的变形）记录系统（自动记录试验曲线的绘图装置。
通常根据加力装置把试验机分为两种类型，液压传动式和机械传动式。
液压式万能机的工作原理图1 —1）是以液压油推动工作油缸4的工作活塞6,并带动与活塞相连的活动台9,以使试件受力并产生变形。
图1-1将试件固定于上、下夹头之间，开动油泵5将高压油通过油管1）压入工作油缸，工作活塞6随即升起，与活塞相连的活动立柱8和工作台9也随之上升，同时带动上夹头10向上移动，这样便使试件受拉力而产生拉伸变形。
三、试件试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果会有影响为了避免这种影响，使各种材料的机械性能数据能相互比较，所以对试件的尺寸和形状国家标准(GB639—86)作了明确规定。
试件常用圆形或矩形截面，圆形试件形状如图-5所示.试件中部长度一般用于测量拉伸变形，称为标距。
试件标距部分尺寸的允许偏差和表有规定。
试件分为标准试件和比例试件两种。
这两种试件都有长短两类，对于圆形截面夹持部分工作部分长试件L=1(d°,常称为十倍试样，短试件_0=5d°,常称为五倍试件。
加工粗糙度在国家标准中都夹持部分工作部分s A，2.测定断后伸长率S和断面收缩率书A。
其中: L0当进行压缩试验时将试件置于工作台9上的垫板上，然后活塞上升，试件便受压力而产生压缩变形。
实验一 低碳钢及铸铁的拉伸试验
实验一 低碳钢及铸铁的拉伸试验一、实验目的1、通过拉伸破坏试验观察、分析低碳钢和铸铁的拉伸过程，比较其机械性能。
2、测定材料的强度指标和塑性指标。
二、实验设备1、WEW-600屏显万能材料试验机或WE-B600液压万能材料试验机2、千分尺、游标卡尺、直钢尺三、试样的制备一般拉伸试样由三部分组成，即工作部分、过渡部分和夹持部分。
工作部分必须保持光滑均匀以确保材料表面的单向应力状态。
均匀部分的有效工作长度L 0称做标距，d 0、A 0分别代表工作部分的直径和面积,它们的 关系规定为L 0= k 0A 。
为了使各种材料试件的尺寸和形状按国家统一规定，取试件直径d 0=10mm 标距L 0=10d 0或L 0=5d 0。
四、实验原理及方法常温下的拉伸实验可以测定材料的弹性模量E 、屈服极限σs 、强度极限σb 、延伸率δ和断面收缩率Ψ等力学性能指标，这些参数都是工程设计的重要依据。
1、低碳钢弹性模量E 的测定由材料力学可知，弹性模量是材料在弹性变形范围内应力与应变的比值，即 E=εσ因为σ=P /A, ε=ΔL/L 0，所以弹性模量E 又可表示为 E=L A PL 0∆ 式中：E —材料的弹性模量，σ —应力，ε —应变，P —实验时所施加的载荷A —以试件直径的平均值计算的横截面面积，L 0—引伸仪标距ΔL —试件在载荷P 作用下，标距L 0段的伸长量。
可见在弹性变形范围内，对试件作用拉力P ，并量出拉力P 引起的标距内伸长ΔL ，即可求得弹性模量E 。
实验时，如使用WEW-600屏显万能材料试验机，它采用电子测量技术，由计算机对数据进行处理，屏幕显示试验力和变形。
如使用WE-B600液压万能材料试验机，拉力P 值由试验机读数盘示出，标距L 0=50mm （不同引伸仪标距不同），试件横截面面积A 可算出，只要测出标距段的伸长量ΔL ，就可得到弹性模量E 。
在弹性变形阶段内试件的变形很小，标距段的变形（伸长量ΔL ）需用放大倍数为200倍的球铰式引伸仪来测量。
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邵 阳 学 院 实 验 报 告
实验项目1： 低碳钢、铸铁的拉伸实验
实验日期 实验地点 成 绩 院 系 班 级 指导老师 同组成员 学生姓名 学生学号
一、实验内容和目的
1. 测定拉伸时低碳钢的屈服极限s σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ。
2. 测定拉伸时铸铁的强度极限b σ。
3. 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）。
4. 比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况
5. 掌握电子万能试验机的原理及操作方法。
二、实验设备及仪器（规格、型号）
1. WD-P6105微机控制电子万能材料试验机
2. 游标卡尺
三、实验原理 1、低碳钢拉伸实验
低碳钢的拉伸图如图所示
低碳钢拉伸图
工程上均以下屈服点 (图C 点对应的载荷)作为材料屈服时的载荷F S ，以试样的初始横截面积A 0除F S ，即得屈服极限： 0s s /A F =σ
载荷到达最大值F b 时，以试样的初始横截面面积A 0除F b 得强度极限： 0b b /A F =σ
试样的标距原长为l 0拉断后将两段试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为l 1延伸率应为： %1000
1⨯-=
l l l δ 试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A 1，由于断口不是规则的圆形，应在两个相互垂
直的方向上量取最小截面的直径，以其平均值计算A 1，然后按下式计算断面收缩率： %1001
0⨯-=
A
A A ψ 2. 铸铁的拉伸试验
铸铁拉伸曲线，如图所示。
铸铁拉伸图
铸铁为脆性材料在变形很小的情况下就会断裂，没有屈服和颈缩现象，铸铁的延伸率和截面收缩率很小，很难测出。
铸铁的强度极限为： 0b b /A F =σ。
四、实验步骤
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，设置好参数；
4. 安装试件，进行调零，回到试验初始状态；
5. 根据实验设定，启动实验开关进行加载，注意观察试验中的试件及计算机上的曲线变化；
6. 实验完成，保存记录数据；
7. 关闭试验机的动力系统及计算机系统。
五、实验记录及数据处理 1．试件尺寸
六、试验结果分析及讨论
对低碳钢和铸铁试件拉伸时的断口形状进行描述，并分析破坏原因。