金属拉伸试样断口分析方法

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拉伸试验断口移中法

拉伸试验断口移中法

.断口移中法
从破坏后的低碳钢试件及图1-2上可以看到,各处的残余变形不是均匀分布的,愈近断口(颈缩)处伸长愈多。

因此测得L u 的数值与断口的部位有关。

若试件断口不在标距中间三分之一范围内,应按国家标准的规定采用断口移中的办法,计算L u 长度。

试验前要在试件标距内等分划十个格子。

试验后,将试件对接在一起,从断口为起点O ,在长段上取基本等于短段的格数得B 点。

计算L u 方法如下:
(1)当长段所余格数为偶数时,如图1-5(a )所示,则量取长段所余格数之一半,得c 点,将BC 段长度称到试件左端,则移后的L u 为
BC OB AO L 21++=
(2) 当在长段上所余格为奇数时,如图1-5(b )所示,则在长段上所余格数减1之半,得C 点,再由C 点向后移一格得C 1点。

则移位后的标距L u 为:
11BC BC OB AO L +++=
当断口非常靠近试件两端,而与其头部之距离等于或小于直径的两倍时,一般认为试验结果无效,需要重新试验。

图1-5 拉伸试件断口移中 (a ) 图1-5 拉伸试件断口移中 (b )。

铸钢拉伸试样的几种断口分析_滕文青

铸钢拉伸试样的几种断口分析_滕文青

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结论
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金属材料断口分析-精彩部分

金属材料断口分析-精彩部分
断口特征
有关断口分析的基本概念介绍---10;
冲击断口的宏观形貌及示意图
V缺口试样断口
示意图
有关断口分析的基本概念介绍---11;
带有中央切口板试样的反复交变拉伸的疲劳断口
有关断口分析的基本概念介绍---12;
弯曲与旋转弯曲疲劳断口
断口分析总结
断口微观分析系统介绍:
1,解理与准解理; 2,剪切断裂; 3,疲劳断裂; 4,晶间断裂等
各种材料的解理面和滑移面
有关断口分析的基本概念介绍---4;
a,平面应 变时的 断口,正 断型;
b,平面应 力时的 断口,切 断型;
屈服区大小沿板厚方向改变的情况(穿透裂纹“哑 铃状”)
有关断口分析的基本概念介绍---4;
有关断口分析的基本概念介绍---5;
静载荷下光滑圆试样的拉伸断口宏观形貌示意图
有关断口分析的基本概念介绍---6;
断口的一般特征
解理与准解理断裂的断口具有以下之一的重要特征---解理部分:
解理与准解理断裂的断口具有以下之一的重要特征---准解理部分:
剪切断裂断口的一般特征
下面介绍:
1,疲劳断裂断口的一般时征:
1-1断口宏观上分成三个区;
1-2裂纹扩展又分两个阶段;
2疲劳纹形成机制试探讨
1-1断口宏观上分成三个区; 疲劳核心区; 疲劳裂纹扩展区; 瞬时破断区。
疲劳裂纹形成
1-2裂纹扩展又分两个阶段,---第一阶段疲劳裂纹形核;
1-2裂纹扩展又分两个阶段,---第二阶段疲劳裂纹扩展
2 疲劳纹形成机制试探讨
4,晶间断裂的断口特征
实际工程的断口是混合型断口
混合型断口判断经验之:1 ,2
混合型断口判断经验之:3,4,

金属的拉伸实验和压缩实验方法

金属的拉伸实验和压缩实验方法

金属的拉伸实验和压缩实验方法2008-9-4一)、金属的拉伸实验和压缩实验金属的拉伸实验和压缩实验大纲1.通过低碳钢的拉伸实验,测定低碳钢的比例极限σP ,屈服极限σS ,强度极限σb,延伸率δ,截面收缩率ψ和弹性模量E,并绘出低碳钢的应力—应变曲线,从而了解塑性材料的基本力学性能。

2.通过铸铁的拉伸实验,测定强度极限σb,绘制出铸铁拉伸时的拉伸曲线,理解铸铁拉伸时的破坏性质.3.通过铸铁和低碳钢的压缩实验,测定铸铁的强度极限σb,比较铸铁和低碳钢压缩时变形和破坏现象,进一步了解塑性材料和脆性材料的力学性能。

4. 通过金属的拉伸和压缩实验,使学生对材料(金属和非金属材料)的力学性能的测试方法有一个初步的认识。

5. 主要设备:材料试验机;主要耗材:低碳钢和铸铁拉伸试样,每次实验消耗各1根。

低碳钢和铸铁压缩试样,每次实验消耗各1根。

金属的拉伸实验指导书一、概述常温、静载下的轴向拉伸试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。

二、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度Rel、抗拉强度Rm、断后延伸率A11.3和断面收缩率Z2、测定铸铁的抗拉强度Rm3、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(F─曲线)4、分析比较低碳钢和铸铁的力学性能特点与试样破坏特征三、实验设备及测量仪器1、万能材料试验机2、游标卡尺四、试样的制备试样的制备应按照相关的产品标准或GB/T2975的要求切取样坯和制备试样。

试验表明,所用试样的形状和尺寸,对其性能测试结果有一定影响。

为了使金属材料拉伸试验的结果具有可比性与符合性,国家已制定统一标准。

依据此标准,拉伸试样分为比例试样和非比例试样两种,试样的横截面形状有圆形和矩形。

这两种试样便于机加工,也便于尺寸的测量和夹具的设计。

断口金相分析

断口金相分析

断口金相分析一、实验目的1、掌握断口宏观分析的方法,了解断口宏观分析的意义及典型宏观断口的形貌特征。

2、了解扫描电镜在断口分析中的应用,识别几种常见断口的微观形貌。

二、实验设备及试样1、实验设备:低倍体式显微镜、扫描电子显微镜。

2、试样:铸铁及低碳钢拉伸断口、氢脆断口、疲劳断口、系列冲击断口,过热过烧断口等等。

四、实验内容钢材或金属构件断裂后,破坏部分的外观形貌通称断口。

断裂是金属材料在不同情况下当局部破断发展到临界裂纹尺寸,剩余截面不能承受外界载荷时发生的完全破断现象。

由于金属材料中的裂纹扩展方向总是遵循最小阻力路线,因此断口一般也是材料中性能最弱或零件中应力最大的部位。

断口型貌十分真实地记录了裂纹的起因、扩展和断裂的过程,因此它不仅是研究断裂过程微观机制的基础,同时也是分析断裂原因的可靠依据。

断口分析中分宏观断口分析与微观断口分析两类,它们各有特点,相互补充,是整个断口分析中互相关联的两个阶段。

(一)宏观断口分观宏观断口分析:用肉眼、放大镜、低倍实体显微镜来观察断口形貌特征,断裂源的位置、裂纹扩展方向以及各种因素对断口形貌特征的影响称断口宏观分析。

从断裂机理可知,任何断裂过程总是包括裂纹形成,缓慢扩展、快速扩展至瞬时断裂几个阶段。

通过宏观断口分析人们可以看到,由于材质不同,受载情况不同,上述各断裂阶段在断口上留下的痕迹也不相同,因此我们掌握了常见宏观录了裂纹的起因、扩展和断裂的过程,因此它不仅是研究断裂过程微观机制的基断口特征以后,就可在事故分析中根据宏观断口特征来推测断裂过程和断裂原因,本实验主要观察下列几种断口:a)拉伸试样断口:材料为:低碳钢、铸铁。

断口特征:低碳钢拉伸断口外形呈杯锥状,整个断口可分三个区,中心部位为灰色纤维区,纤维区四周为辐射状裂纹扩展区,边缘是剪切唇区,剪切唇与拉伸应力轴交角为 45°。

铸铁拉伸试样断口为结晶状断口,呈光亮的金属光泽,断口平齐。

b)疲劳断口断口特征:轴类零件多在交变应力下工作,发生疲劳断裂后宏观断口上常可看到光滑区和粗糙区两部分,前者为疲劳裂纹形成和扩展区,有时可见贝纹线,蛤壳状或海滩波纹状花样,这种特征迹线是机器开动和停止时,或应力幅发生突变时疲劳裂纹扩展过程中留下的痕迹,是疲劳宏观断口的重要特征。

不锈钢拉伸试验

不锈钢拉伸试验

不锈钢拉伸试验不锈钢拉伸试验是一种常用的材料力学性能测试方法,用于评估不锈钢在拉伸过程中的力学性能和变形行为。

本文将详细介绍不锈钢拉伸试验的原理、步骤和结果分析。

一、不锈钢拉伸试验的原理不锈钢拉伸试验是通过施加外力使试样在拉伸方向上发生变形,以评估材料的强度、韧性和延展性等力学性能。

在试验中,试样经过拉伸后会发生弹性变形和塑性变形,最终导致试样断裂。

不锈钢具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能,广泛应用于船舶、化工、食品加工等领域。

不锈钢拉伸试验可以帮助工程师和科研人员了解不锈钢材料的力学性能,为材料的选用和设计提供依据。

1. 试样制备:根据标准要求,从不锈钢板材中切割出符合规格的试样。

试样的几何形状和尺寸应符合标准规定。

2. 试验设备准备:将试样固定在拉伸试验机上,并根据试验要求调整试验机的参数,如加载速率、加载范围等。

3. 弹性阶段测试:在试验机上施加逐渐增加的拉伸载荷,记录试样的应力-应变曲线。

在弹性阶段,试样的应变随应力线性增加。

4. 屈服点测试:继续增加加载直至试样出现塑性变形,即开始发生屈服。

此时应力开始下降,应变继续增加,记录下屈服点的应力和应变值。

5. 极限强度测试:继续增加加载直至试样断裂,记录下极限强度的应力和应变值。

6. 断裂分析:对试样断裂面进行分析,观察断口形态和特征,判断断裂方式。

三、不锈钢拉伸试验的结果分析1. 弹性模量:根据应力-应变曲线的线性段斜率,计算不锈钢的弹性模量,即杨氏模量。

2. 屈服强度:屈服点的应力值表示不锈钢开始发生塑性变形的能力。

屈服强度是评估材料抗拉强度的重要指标。

3. 极限强度:极限强度是材料在拉伸过程中承受的最大载荷,反映了不锈钢的最大强度。

4. 断裂韧性:根据断口形态和特征,可以判断不锈钢的断裂方式和韧性。

常见的断裂方式包括延性断裂、脆性断裂等。

通过对不锈钢拉伸试验结果的分析,可以评估不锈钢的力学性能,并为工程应用提供参考。

根据不同的应用要求,可以选择不同材料和牌号的不锈钢,以满足特定的工程需求。

A356铝合金显微结构及拉伸断口分析_范宋杰

A356铝合金显微结构及拉伸断口分析_范宋杰

性能严重恶化 。图 2 (c) 是富铁相与共晶硅颗粒的 放大图 ,可以看到基体与共晶硅界面之间有细小裂 纹及很小的缩孔 ,细长的富铁相是断裂的 ,而不是连 续的 ,然而试样没有经过拉伸变形 ,也就是不是外力 使其断裂 ,有可能是由于热处理和热等静压过程中 , 基体相与共晶硅及富铁相的热膨胀系数不同导致局 部应力集中而形成的 ,而小缩孔则可能是由于初生
Analysis of The Microstructure and Tensile Fractogra phs of A356 Alloy
FAN So ng2jie1 ,2 , H E Guo2qiu1 ,2 , L IU Xiao2shan1 ,2 , XU Po1
(1. School of Materials Science and Engineering , Tongji U niversity , Shanghai 200092 , China ; 2. Shanghai Key Lab for R &D and Application of Metallic Functio nal Material , Shanghai 200092 , China)
参考文献 :
〔1〕Ejiofor J U , Reddy R G. Effect s of porous carbon on sintered Al2Si2Mg mat rix co mposites[J ] . Journal of Materials Engineer2 ing and Performance , 1997 , 6 (6) , 785.
基金资助 :国家自然科学基金资助项目 (50371063) ;美国通用汽车公司资助项目 ( RP - 07 - 159) ;教育部“新世纪优秀人才支 持计划”(NCET - 05 - 0388) 。

铸造A356铝合金的拉伸性能及其断口分析

铸造A356铝合金的拉伸性能及其断口分析

摘要:研究了铸造A356-T6铝合金板不同位置处的拉伸性能。

采用扫描电子显微镜和光学显微镜对拉伸断口及断口纵剖面的组织形貌进行了观察分析。

试验结果表明,铸造A356一T6铝合金的拉伸屈服强度随离浇道口平面距离的增加而减小,断裂强度则是先减小然后再增大,而延伸率随高度变化不明显。

铸造A356-T6铝合金的平均屈服强度、断裂强度、延伸率和断面收缩率分别为2l6.64 MPa,224 MPa,1.086%和0.194%。

断口分析表明拉伸断口的表面分布着杂质、孔洞、铸造缩孔和氧化膜等缺陷,断口表面也存在开裂的由碳、氧、铁、镁、铝和硅元素形成的复合粒子。

铸造A356-T6铝合金在拉伸过程中,裂纹萌生于共晶硅粒子与基体结合处,并沿枝晶胞之间的共晶区域进行扩展,当前进的裂纹遇到取向不一致的共晶硅粒子时,裂纹将截断共晶硅粒子。

铸造A356-T6铝合金拉伸断裂方式为沿胞(即穿晶)断裂的准解理断。

关键词:铸造A356铝合金:A1-7%Si-0.4Mg;拉伸性能;断裂机制:断口形貌1 前言铸造铝合金由于具有优异的铸造性能,良好的耐腐蚀性,高的强重比和铸件制造成本低,能够近终成型等特点,在汽车和航空工业上得到了日益广泛的应用[1-4],其中A1.Si7.Mg(A356)铸造铝合金通常用来制备汽车气缸盖及发动机滑块构件[5]。

铸造铝合金构件的主要问题是存在孔隙、氧化物和非金属夹杂物等缺陷[4],这些缺陷强烈影响构件的服役性能。

铸造A356铝合金的力学性能取决于构件中相的特性及其分布,缺陷的性质、数量和尺寸。

尽管铸造A356铝合金的力学性能及其疲劳性能得到了广泛的研究[4-9],但仍然有一些问题有待于进一步研究予以澄清,比如,铸造铝合金在拉伸过程中裂纹的萌生及其扩展的定量分析有待进一步的建立。

在疲劳载荷加载中,短裂纹扩展行为取决于应力状态和组织结构特征,比如,硅粒子和α-Al形态、分布及其大小,缺陷的性质、分布、数量及其大小。

2.实验二 铸铁拉伸实验

2.实验二 铸铁拉伸实验

低碳钢拉伸实验一、实验目的σ1、测定铸铁的强度极限b2、观察低碳钢和铸铁在拉伸实验过程中的各种现象3、分析比较低碳钢和铸铁拉伸的力学性能特点及试样破坏特征。

二、实验仪器设备CMT5000微机控制电子万能材料试验机、试样划线器、低碳钢拉伸试样、铸铁拉伸试样三、实验原理金属材料在拉伸实验时,将材料拉伸试样装夹在试验机的拉伸夹头上,启动试验机施加载荷(施加的载荷必须通过试样的轴线,以确保材料试样处于单向应力状态),并在加载过程中自动绘制出试样承受的载荷(P)与产生∆)间的关系曲线,即拉伸图。

拉伸图形象的描述了材料的变形特征变形(L及各阶段承受载荷与变形的关系,并可由该图形的状态来判断材料弹性与塑性的好坏、断裂时的韧性与脆性程度及不同变形条件下的承载能力。

1、铸铁拉伸实验铸铁材料属典型的脆性材料,其拉伸图如图1-1-7所示。

由拉伸图的P–△L 曲线可知,铸铁在拉伸的过程中既无屈服阶段,也无颈缩现象,只是在较小变形下突然断裂,故铸铁拉伸时仅研究其力学性能的强度指标,即σ。

测定其强度载荷后,计算强度极限b2、拉伸试样破坏断口特征拉伸试样破坏断口如图1-1-8 所示,低碳钢试样拉伸破坏后,在试样的两个断面上各呈凸凹状,称为杯状断口。

断口中间部分的材料成晶粒状,四周则呈纤维状。

铸铁试样拉伸破坏后,试样断口的两个断面基本平齐,断口上的材料呈晶粒状,材料呈晶粒状是脆性断裂的断口特征,纤维状是韧性的断口特征。

四、实验步骤本实验通过 CMT5000 微机控制电子万能材料实验机完成低碳钢、铸铁拉伸试样的加载、测量过程,实验操作前,必须详细了解实验机的使用操作方法,并仔细阅读实验中所用仪器设备的注意事项。

1、试样刻线使用试样刻线机,在低碳钢拉伸试样上划出标距线和十等分分格线,刻线过程中,线痕能分辨即可,过深易造成应力集中,影响实验测量结果。

2、原始数据测量测定低碳钢和铸铁拉伸试样原始工作直径d0及低碳钢拉伸试样的原始标距L0。

45号钢拉伸断口形貌分析

45号钢拉伸断口形貌分析

45号钢拉伸断口形貌分析
钢的拉伸断口形貌分析可以提供关于钢材的力学性能、疲劳性能和断裂机制的重要信息。

一般来说,钢的拉伸断口形貌可以分为几种类型:
1. 齿状断口:断口表面呈现出一系列凹凸不平的齿状结构,这种形貌表明钢材在断裂时存在着较大的应力集中和应力集中的突变。

这种形貌常见于具有较高硬度和较低韧性的钢材。

2. 铁球状断口:断口表面呈现出类似铁球的球形结构,这种形貌表明钢材在断裂时存在着相对较低的应力集中和应力集中的平滑过渡。

这种形貌常见于具有较高韧性的钢材。

3. 断裂韧窝:断裂韧窝是在钢材断裂过程中形成的一种类似蜂窝状的结构,它表示钢材在拉伸断裂过程中的能量吸收能力。

断裂韧窝的深度和面积可以提供关于钢材的韧性和能量吸收能力的重要信息。

通过对钢材的拉伸断口形貌进行详细的分析和观察,可以进一步了解钢材的断裂机制、韧性、疲劳性能和力学性能。

这些信息对于钢材的设计、选择和应用都具有重要的指导作用。

金属断口机理及分析

金属断口机理及分析

名词解释延性断裂:金属材料在过载负荷的作用下,局部发生明显的宏观塑性变形后断裂。

蠕变:金属长时间在恒应力,恒温作用下,慢慢产生塑性变形的现象。

准解理断裂:断口形态与解理断口相似,但具有较大塑性变形〔变形量大于解理断裂、小于延性断裂〕是一种脆性穿晶断口沿晶断裂:裂纹沿着晶界扩展的方式发生的断裂。

解理断裂:在正应力作用下沿解理面发生的穿晶脆断。

应力腐蚀断裂:拉应力和腐蚀介质联合作用的低应力脆断疲劳辉纹:显微观察疲劳断口时,断口上细小的,相互平行的具有规则间距的,与裂纹扩展方向垂直的显微条纹。

正断:断面取向与最大正应力相垂直〔解理断裂、平面应变条件下的断裂〕韧性:材料从变形到断裂过程中吸收能量的大小,是材料强度和塑性的综合反映。

冲击韧性:冲击过程中材料吸收的功除以断的面积。

位向腐蚀坑技术:利用材料腐蚀后的几何形状与晶面指数之间的关系研究晶体取向,分析断裂机理或断裂过程。

河流把戏:解理台阶及局部塑性变形形成的撕裂脊线所组成的条纹。

其形状类似地图上的河流。

断口萃取复型:利用AC纸将断口上夹杂物或第二相质点萃取下来做电子衍射分析确定这些质点的晶体构造。

氢脆:金属材料由于受到含氢气氛的作用而引起的低应力脆断。

卵形韧窝:大韧窝在长大过程中与小韧窝交截产生的。

等轴韧窝:拉伸正应力作用下形成的圆形微坑。

均匀分布于断口外表,显微洞孔沿空间三维方向均匀长大。

第一章断裂的分类及特点1.根据宏观现象分:脆性断裂和延伸断裂。

脆性断裂裂纹源:材料外表、内部的缺陷、微裂纹;断口:平齐、与正应力相垂直,人字纹或放射花纹。

延性断裂裂纹源:孔穴的形成和合并;断口:三区,无光泽的纤维状,剪切面断裂、与拉伸轴线成45º .2.根据断裂扩展途分:穿晶断裂与沿晶断裂。

穿晶断裂:裂纹穿过晶粒内部、可能为脆性断裂也可能是延性断裂;沿晶断裂:裂纹沿着晶界扩展,多属脆断。

应力腐蚀断口,氢脆断口。

3根据微观断裂的机制上分:韧窝、解理〔及准解理〕、沿晶和疲劳断裂4根据断面的宏观取向与最大正应力的交角分:正断、切断正断:断面取向与最大正应力相垂直〔解理断裂、平面应变条件下的断裂〕切断:断面取向与最大切应力相一致,与最大应力成45º交角〔平面应力条件下的撕裂〕根据裂纹尖端应力分布的不同,主要可分为三类裂纹变形:裂纹张开型、边缘滑开型〔正向滑开型〕、侧向滑开型〔撒开型〕裂纹尺寸与断裂强度的关系Kic:材料的断裂韧性,反映材料抗脆性断裂的物理常量〔不同于应力强度因子,与K准则相似〕:断裂应力〔剩余强度〕 a :裂纹深度〔长度〕Y:形状系数〔与试样几何形状、载荷条件、裂纹位置有关〕脆性材料K准则:KI是由载荷及裂纹体的形状和尺寸决定的量,是表征裂纹尖端应力场强度的计算量;KIC是材料固有的机械性能参量,是表示材料抵抗脆断能力的试验量第二章裂纹源位置的判别方法:T型法〔脆断判别主裂纹〕,分差法〔脆断判别主裂纹〕,变形法〔韧断判别主裂纹〕,氧化法〔环境断裂判别主裂纹〕,贝纹线法〔适用于疲劳断裂判别主裂纹〕。

铸造a356铝合金的拉伸性能及其断口分析

铸造a356铝合金的拉伸性能及其断口分析

摘要:研究了铸造A356-T6铝合金板不同位置处的拉伸性能。

采用扫描电子显微镜和光学显微镜对拉伸断口及断口纵剖面的组织形貌进行了观察分析。

试验结果表明,铸造A356一T6铝合金的拉伸屈服强度随离浇道口平面距离的增加而减小,断裂强度则是先减小然后再增大,而延伸率随高度变化不明显。

铸造A356-T6铝合金的平均屈服强度、断裂强度、延伸率和断面收缩率分别为2l6.64 MPa,224 MPa,1.086%和0.194%。

断口分析表明拉伸断口的表面分布着杂质、孔洞、铸造缩孔和氧化膜等缺陷,断口表面也存在开裂的由碳、氧、铁、镁、铝和硅元素形成的复合粒子。

铸造A356-T6铝合金在拉伸过程中,裂纹萌生于共晶硅粒子与基体结合处,并沿枝晶胞之间的共晶区域进行扩展,当前进的裂纹遇到取向不一致的共晶硅粒子时,裂纹将截断共晶硅粒子。

铸造A356-T6铝合金拉伸断裂方式为沿胞(即穿晶)断裂的准解理断。

关键词:铸造A356铝合金:A1-7%Si-0.4Mg;拉伸性能;断裂机制:断口形貌1 前言铸造铝合金由于具有优异的铸造性能,良好的耐腐蚀性,高的强重比和铸件制造成本低,能够近终成型等特点,在汽车和航空工业上得到了日益广泛的应用[1-4],其中A1.Si7.Mg(A356)铸造铝合金通常用来制备汽车气缸盖及发动机滑块构件[5]。

铸造铝合金构件的主要问题是存在孔隙、氧化物和非金属夹杂物等缺陷[4],这些缺陷强烈影响构件的服役性能。

铸造A356铝合金的力学性能取决于构件中相的特性及其分布,缺陷的性质、数量和尺寸。

尽管铸造A356铝合金的力学性能及其疲劳性能得到了广泛的研究[4-9],但仍然有一些问题有待于进一步研究予以澄清,比如,铸造铝合金在拉伸过程中裂纹的萌生及其扩展的定量分析有待进一步的建立。

在疲劳载荷加载中,短裂纹扩展行为取决于应力状态和组织结构特征,比如,硅粒子和α-Al形态、分布及其大小,缺陷的性质、分布、数量及其大小。

金属材料拉伸试验

金属材料拉伸试验

金属材料拉伸试验金属材料的力学性能是工程设计和材料选择的重要依据之一。

而金属材料的拉伸性能是评价其力学性能的重要指标之一。

拉伸试验是通过对金属材料施加拉伸力,来研究其在拉伸过程中的力学性能,包括强度、延伸性和变形行为等。

本文将介绍金属材料拉伸试验的基本原理、试验方法和数据分析。

一、拉伸试验的基本原理。

拉伸试验是通过施加拉伸力,使金属材料发生拉伸变形,从而研究其在拉伸过程中的力学性能。

在拉伸试验中,金属试样会逐渐发生塑性变形,最终达到破裂。

通过对试样在拉伸过程中的载荷和变形进行记录和分析,可以得到金属材料的应力-应变曲线,从而得到其强度、延伸性和变形行为等力学性能参数。

二、拉伸试验的试验方法。

1. 试样的制备,拉伸试验的试样一般为圆柱形,其标准尺寸由相关标准规定。

在制备试样时,需要保证试样的表面光洁,无明显的缺陷和损伤。

2. 试验装置,拉伸试验一般采用万能材料试验机进行。

试样被夹持在试验机的上下夹具中,施加拉伸力,同时记录试样的载荷和变形数据。

3. 试验过程,在进行拉伸试验时,需要控制加载速度和试验环境。

通常情况下,拉伸试验采用恒速加载,以保证试样的变形过程是均匀的。

三、拉伸试验数据的分析。

1. 应力-应变曲线,拉伸试验得到的载荷-变形数据可以计算得到应力-应变曲线。

应力-应变曲线是评价金属材料力学性能的重要依据,通过该曲线可以得到金属材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等参数。

2. 断口形貌分析,拉伸试验得到的试样断口形貌可以反映金属材料的断裂特征。

通过对断口形貌的观察和分析,可以了解金属材料的断裂模式和断裂机制。

3. 变形行为分析,拉伸试验还可以研究金属材料在拉伸过程中的变形行为,包括颈缩的发展过程、变形局部化现象等。

综上所述,金属材料的拉伸试验是评价其力学性能的重要手段之一。

通过对金属材料的拉伸试验,可以得到其应力-应变曲线、断口形貌和变形行为等数据,为工程设计和材料选择提供重要参考。

因此,拉伸试验在金属材料研究和工程应用中具有重要的意义。

金属材料拉伸实验

金属材料拉伸实验

金属材料拉伸实验金属材料的拉伸实验是材料力学实验中的一项重要内容,通过对金属材料的拉伸性能进行测试,可以了解材料的力学性能和工程应用特性,为材料的选用和设计提供依据。

本文将介绍金属材料拉伸实验的基本原理、实验步骤和实验结果分析。

1. 实验原理。

金属材料在受力作用下,会发生拉伸变形。

拉伸实验通过施加拉力,使金属试样产生塑性变形,测量拉伸过程中的载荷和位移,得到应力-应变曲线。

应力-应变曲线反映了材料在拉伸过程中的力学性能,包括屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等重要参数。

2. 实验步骤。

(1)试样制备,按照标准规范,制备金属试样,通常为圆柱形或矩形截面。

(2)试样安装,将试样安装在拉伸试验机上,保证试样受力均匀、无偏斜。

(3)施加载荷,逐渐增加拉力,记录载荷和位移的变化。

(4)记录数据,实时记录载荷-位移曲线,得到应力-应变曲线。

(5)实验结束,当试样断裂后,停止施加拉力,记录最大载荷和断裂位置。

3. 实验结果分析。

通过拉伸实验得到的应力-应变曲线,可以分析金属材料的力学性能。

在曲线上可以得到屈服点、抗拉强度、断裂伸长率等参数。

根据这些参数,可以评价材料的塑性变形能力、强度和韧性。

同时,还可以观察试样的断口形貌,了解断裂方式和断裂特征。

4. 实验注意事项。

在进行金属材料拉伸实验时,需要注意以下事项:(1)试样的制备和安装要符合标准规范,保证实验结果的准确性。

(2)拉伸试验机的使用要符合操作规程,避免发生意外。

(3)实验过程中要及时记录数据,并注意试样的变形情况,确保实验的顺利进行。

(4)实验结束后,要对试样的断口进行观察和分析,得出准确的实验结论。

5. 结语。

金属材料拉伸实验是材料力学实验中的重要内容,通过对金属材料的拉伸性能进行测试,可以全面了解材料的力学性能和工程应用特性。

掌握金属材料的力学性能参数,对于材料的选用和工程设计具有重要意义。

希望本文对金属材料拉伸实验有所帮助,谢谢阅读!以上就是金属材料拉伸实验的全部内容,希望对你有所帮助。

低碳钢拉伸试样断口形状分析

低碳钢拉伸试样断口形状分析

收稿日期:2003-04-15 作者简介:丁建波(1962-),男,南通航运职业技术学院讲师。

低碳钢拉伸试样断口形状分析丁建波(南通航运职业技术学院,江苏南通 226006) 摘 要:实践性教学是高职教育十分重要的教学环节之一,是理论与实际相结合的重要手段。

本文就力学实践教学中拉伸试样断口形状问题进行探讨。

关键词:钢件;拉伸断面;分析中图分类号:TG142 文献标识码:B 文章编号:1009-9522(2003)04-0018-03Analysis Of Fracture Shape Of Low -carbon Steel T ensile T est S ampleDIN G Jian -bo(Nantong Shipping Vocational &Technical College ,Nantong City ,Jiangsu Province ,226006)Abstract :Practice teaching is one of the important link in HV E teaching and the important means to combine theory with practice.This paper discusses the fracture shape of the tensile test sample in practice teaching of me 2chanics.K ey w ords :Steelwork ,Tensile fracture ,Analysis 低碳钢静力拉伸试验是力学课程中的重要实验之一。

实验后,同学们普遍认为:无论是塑性材料还是脆性材料,最大正应力破坏是静力拉伸试验中材料破坏的主要原因。

也有同学认为:最大正应力是脆性材料破坏的主要原因。

而塑性材料由于发生塑性变形,在与轴线成45°的斜面上发生最大剪应力,剪应力破坏是塑性材料破坏的主要原因。

金属断口分析 实验报告

金属断口分析 实验报告

金属断口分析实验报告通过对金属断口进行分析,了解金属的断裂形态,判断金属的断裂性质。

实验原理:金属的断裂形态受多种因素影响,包括金属的材质、加工工艺、应力状态等。

常见的金属断口形态有韧性断口、脆性断口、中间断口等。

韧性断口是指金属在拉伸过程中逐渐展开,伴随表面的细微颗粒状变形,最终形成一条明显的条纹状断口。

韧性断口的特点是具有较高的塑性变形能力和断裂韧性,常见于延性金属材料。

脆性断口是指金属在加载过程中没有明显的变形,断口很快出现,并且没有延展性,呈现出平整且光滑的特点。

脆性断口的特点是无法承受相对较大的塑性变形,并且在加载过程中存在明显的蠕变现象,常见于脆性金属材料。

中间断口是韧性断口和脆性断口之间的一种过渡形态,断口上既有韧性断口的条纹状结构,又有脆性断口的平整、光滑特点。

中间断口常见于具有一定韧性的脆性金属材料。

实验步骤:1. 准备金属试样,根据试样的材料和加工工艺,选择合适的试样形状和尺寸。

2. 对试样进行预处理,包括清洗、抛光等步骤,以保证试样表面的光滑度和清晰度。

3. 将试样固定在实验台上,利用金属试验机进行拉伸实验或冲击实验,使试样断裂。

4. 观察断口形态,可以使用裸眼观察、显微镜观察等方式进行观察和记录。

5. 根据观察结果判断金属的断裂性质,如韧性、脆性或中间性,可以结合实验数据进行进一步分析和判断。

实验结果分析:根据实验所得的断口形态,可以判断金属的断裂性质。

如果试样的断口呈现出明显的条纹状结构,并且断口表面光滑、平整,说明试样具有一定的延展性和塑性变形能力,可以判断为韧性断口,表示金属具有较好的韧性和延性。

如果试样的断口呈现平整、光滑的表面,没有明显的条纹状结构,且试样未发生明显的延展性变形,可以判断为脆性断口,说明金属具有较差的塑性能力和韧性。

如果试样的断口同时具有条纹状结构和光滑表面,可以判断为中间断口,表示金属具有一定的韧性,但同时也存在一定的脆性。

需要注意的是,金属的断裂性质不仅与材料本身的特性有关,还与加工工艺、试样形状和尺寸等因素有关,因此在判断金属的断裂性质时,需要综合考虑多个因素。

金属屈服拉伸强度测试

金属屈服拉伸强度测试

金属屈服拉伸强度测试金属屈服拉伸强度测试金属是一种重要的材料,广泛应用于航空、汽车和建筑等领域。

在使用金属材料之前,需要对它们的屈服和拉伸强度进行测试,以确保其可靠性和安全性。

本文将介绍金属屈服拉伸强度测试的方法和分类。

一、测试方法金属的屈服和拉伸强度测试通常采用拉力试验机完成。

该试验机通过施加力、测量变形和计算力学性能来测试金属材料的强度和变形特性。

试验时需要使用标准测试样品,并按照国际标准进行测试。

拉伸试验的过程通常包括以下步骤:1. 准备标准试样标准试样是指规定尺寸的金属条材。

通常采用热轧,冷拉,铸造等方法加工制作。

在制备过程中,需要注意试样表面不能有明显的缺陷和皱纹。

2. 安装和调整试件将试样放入拉力试验机中,并按照要求调整好试样的位置和方向。

试样的位置和方向对测试结果有很大的影响,必须精确控制。

3. 施加力并测量变形拉力试验机施加恒定的力,同时测量试样的变形情况。

在试验过程中,实时记录试样的载荷-位移曲线,并使用杨氏模量计算负荷下弹性模量和屈服强度。

4. 计算强度根据负荷-位移曲线,计算金属的屈服、拉伸强度等力学性能指标。

屈服强度指材料在受到应力作用后开始变形的时机;拉伸强度指材料在受到巨大应力下继续变形并达到断裂的应力水平。

二、分类根据测试范围和要求的不同,金属的屈服和拉伸强度测试可以分为以下几类:1. 标准拉伸试验标准拉伸试验是最常见的测试方法,可以用于测量金属材料的屈服强度、拉伸强度、断裂强度等性能指标。

该试验方法适用于低强度到高强度的金属材料,如铜、铝、不锈钢等。

2. 塑性拉伸试验塑性拉伸试验是对金属材料在受到大应力下的变形行为进行测试的方法。

该试验可以测量金属的塑性应力、塑性应变、拉伸强度和伸长率等力学性质指标。

塑性拉伸试验适用于低温和高温下的材料。

3. 断口形貌分析断口形貌分析是对金属断口形貌进行观察和分析的方法。

通过观察和分析断口形貌,可以了解材料的应力状态、断裂模式和材料缺陷等信息。

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