低碳钢拉伸实验报告

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低碳钢的拉伸试验报告

低碳钢的拉伸试验报告

低碳钢的拉伸试验报告拉伸试验是对材料的机械性能进行评价的常用方法之一。

本次实验旨在通过对低碳钢进行拉伸试验,研究其力学性能及断裂行为。

本报告将详细介绍实验的目的、原理、实验装置和实验步骤,并给出实验数据的分析与讨论。

一、实验目的:1.了解低碳钢的拉伸性能;2.掌握基本拉伸试验方法;3.研究低碳钢材料的拉伸特性及其对应的力学性能。

二、实验原理:拉伸试验是通过施加拉力来使试样拉伸,以研究材料的断裂行为、抗拉强度、屈服点、伸长率等力学性能。

拉伸试验可以得到应力-应变曲线,通过分析该曲线可以获得材料的力学性能。

三、实验装置:拉伸试验机、电子测力仪、千分尺、显微镜等。

四、实验步骤:1.准备试样:根据实验要求,从低碳钢材料中切割出符合标准尺寸的试样。

2.夹紧试样:用夹具将试样夹紧于拉伸试验机上。

3.调整试验装置:根据试样的尺寸和要求,调整拉伸试验机的参数,使其符合实验要求。

4.开始试验:开始拉伸试验,通过电子测力仪记录试样受力情况。

5.记录试验数据:在整个拉伸试验过程中,记录试样的伸长量和载荷等数据。

6.停止试验:当试样发生断裂时,停止试验,记录最后的载荷和伸长量。

五、实验数据分析与讨论:通过实验获得的数据,我们可以得到应力-应变曲线,通过分析曲线的特点,我们可以得到以下结论:1.抗拉强度:应力-应变曲线上的最高点即为抗拉强度,可以通过实验数据计算得出。

2.屈服点:应力-应变曲线上的曲线段开始发生明显的突变,即为材料的屈服点。

3.断裂点:应力-应变曲线上的曲线突然下降至零的点,即为材料的断裂点。

4.伸长率:试样断裂前的伸长量与试样的原始长度之比,可以用来衡量材料的延展性。

综上所述,本次实验通过对低碳钢的拉伸试验,探究了其力学性能及断裂行为。

通过对实验数据的分析,我们可以得出结论,对材料的性能进行评价和应用提供了重要的依据。

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验一、试验目的1.测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能;2.测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数。

二、试验原理拉伸试验是评定金属材料性能的常用检测方法,可以测定试样的强度与塑性性能。

试验过程中用万能材料试验机拉伸试样,直至断裂;用游标卡尺量测试样的原始标距(L0)、断后标距(L u)、试样直径(d0)以及试样断裂后缩颈处最小直径(d u),并从计算机中读出最大拉伸力(P m)和试样应变为0.2时对应的拉力(P0.2);之后根据计算公式对试验数据进行处理得出断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)、抗拉强度(R m)、非比例延伸强度(R P0.2)等,最后进行误差分析。

运用得出的数据,根据Hollomon公式以及线性拟合计算低碳钢的应变硬化指数n和应变硬化系数k。

低碳钢试样在拉伸试验中表现出较为典型的变形-抗力之间的关系,在“力-延伸曲线”中可以看到明显的四个阶段:1.弹性阶段:这一段试样发生完全弹性变形,当载荷完全卸除,试样恢复原样;2.屈服阶段:这一阶段试样明显增长,但载荷增量较小并出现上下波动,若略去这种载荷读数的微小波动,屈服阶段在“力-延伸曲线”上可以用水平线段表示;3.强化阶段:由于材料在塑性变形过程中发生加工硬化,这一阶段试样在继续伸长的过程中,抗力也不断增加,表现为曲线非比例上升;4.颈缩阶段和断裂:试样伸长到一定程度之后,载荷读数开始下降,此时可以看到在试样的某一部位的横截面面积显著收缩,出现颈缩现象,直到试样被拉断。

试验一般在室温10℃~30℃的温度范围内进行,若对温度有严格要求,则温度应控制在23℃±5℃范围内。

三、试验设备及材料3.1 试验材料与试样3.1.1 试验材料表1 试验材料3.1.2 试样本试验使用退火低碳钢、正火低碳钢、淬火低碳钢的R4圆形截面比例试样(GB/T228-2002)各一个。

根据GB/T228-2002规定,R4试样的规格如下图1 低碳钢拉伸试验R4试样3.2测量工具、仪器、设备1.设备仪器(1)游标卡尺a.国标GB/T228-2002中要求其分辨率应优于0.1mm,准确到±0.25;b.实验室中游标卡尺的量程为150mm,精确度为0.02毫米。

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验内容要求明确试验方法:通过室温拉伸试验完成上述性能测试工作,测试过程执行GB/T228-2002。

1、试验材料与试样①试验材料:本次试验选用了三种热处理方式不同的低碳钢分别进行试验,其相关特性如表1所示。

表1 试样材料相关信息表②试样本次试样为机加工低碳钢,截面为圆形,其直径为10mm的R4标准试样。

根据国际标准GB/T228-1002,R4标准试样规格尺寸及公差要求如表2、表3所示。

表2 R4试样的规格尺寸表3 R4试样的尺寸公差要求2、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备①测试内容游标卡尺测量的物理量:试样的原始标距L0,断后标距L u,原始直径d o,断面直径d u。

万能材料试验机测量物理量:连续测量加载过程中的载荷P和试样的伸长量Δl及应力-应变曲线。

②测量工具、仪器、设备(1)游标卡尺用于测量试样的标距长度与直径,50分度,精度为0,02mm(2)划线器精度为±1%(3)WDW-200D微机控制电子式万能材料试验机主要性能指标:最大试验力:200KN试验力准确度:由于示值的5%力值测量范围:最大试验力的0.4%-100%变形测量准确度:在引伸计满量程的2%-100%范围内优于示值的±1横梁位移测量:分辨率的0.001mm横梁速度范围:0.005mm/min-500mm/min夹具形式:标准楔形拉伸副局,压缩附具,弯曲附具。

(4)引伸计0.5级(即精确至引伸计满量程的1/50)3、试验步骤或程序(1)给三个试验编号,分别1、2、3;(2)用游标卡尺按照要求测量上、中、下三个部位的直径d,并验证数据是否符合R4试样公差要求;(3)用划线器在试样上标注试样的标距为L0=50mm;(4)将引伸计固定于试样的标距之间,同时将试样安装卡紧与拉伸试验及的夹槽之间;试验中使用引伸计检测试样的变形量;(5)启动测试仪器,由计算机记录载荷—伸长数据;(6)在载荷达到最大值是(出现颈缩效应)取下引伸计,然后继续加载至试样断裂,取下试样;(7)用游标卡尺测量1号试样断后最小直径d u和断后标距长度L u;(8)对2号,3号试样重复以上步骤。

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告一、实验目的。

本次实验旨在对低碳钢进行拉伸试验,通过测试低碳钢在拉伸过程中的力学性能,了解其材料的力学特性和断裂行为,为工程应用提供参考数据。

二、实验装置和试验方法。

1. 实验装置,拉伸试验机。

2. 试验方法,在拉伸试验机上固定低碳钢试样,并施加拉力,记录拉伸过程中的载荷和位移数据。

三、实验过程和结果分析。

在拉伸试验过程中,我们发现低碳钢试样在开始拉伸时,表现出较好的塑性变形能力,随着拉伸力的增加,试样逐渐进入线性拉伸阶段,直至达到最大拉伸强度。

在拉伸过程中,试样表面出现颈缩现象,最终发生断裂。

通过对试验数据的分析,我们得出低碳钢的拉伸强度为XXXMPa,屈服强度为XXXMPa,断裂伸长率为XX%。

四、实验结论。

根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 低碳钢具有较好的塑性变形能力,在拉伸过程中表现出良好的延展性;2. 低碳钢的拉伸强度和屈服强度较高,适用于要求较高强度的工程应用;3. 低碳钢的断裂伸长率较低,断裂前的塑性变形能力较差。

五、实验建议。

根据本次实验结果,我们建议在工程应用中,可以充分发挥低碳钢的高强度特性,但需要注意其断裂伸长率较低的特点,避免在受力过程中出现过大的应力集中,以免导致断裂。

同时,在实际生产中,应根据具体工程要求,选择合适的低碳钢材料,并合理设计零部件结构,以确保其安全可靠性。

六、实验总结。

通过本次拉伸试验,我们对低碳钢的力学性能有了更深入的了解,为工程应用提供了重要参考依据。

在今后的工作中,我们将继续深入研究材料的力学性能,并结合实际工程需求,不断优化材料选择和设计方案,为工程实践提供更可靠的支持。

七、参考文献。

[1] XXX,XXXX. 低碳钢力学性能研究[J]. 材料科学与工程,XXXX,XX(X),XX-XX.[2] XXX,XXXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京,机械工业出版社,XXXX.以上为本次低碳钢拉伸试验的报告内容,如有疑问或补充意见,欢迎随时与我们联系。

材料力学实验报告低碳钢拉伸

材料力学实验报告低碳钢拉伸

材料力学实验报告低碳钢拉伸引言在材料力学实验中,拉伸实验是一种常见且重要的方法。

通过对材料的拉伸试验,我们可以得到材料在受力下的应力-应变关系,从而了解材料的力学性能和变形行为。

本实验旨在通过对低碳钢的拉伸试验,研究其拉伸性能和断裂特征。

实验目的1.测量低碳钢的拉伸强度、屈服强度、延伸率和断裂伸长率。

2.分析低碳钢的应力-应变曲线,并探讨其力学性能。

3.观察低碳钢在拉伸过程中的断裂特征。

实验原理1. 拉伸强度拉伸强度是指材料在拉伸过程中最大的抗拉应力。

在拉伸试验中,拉伸强度可以通过断裂之前所承受的最大载荷除以原始横截面积来计算。

2. 屈服强度屈服强度是指材料开始出现塑性变形时所承受的应力。

在拉伸试验中,材料会先经历线弹性阶段,然后进入塑性阶段。

屈服强度可以通过应力-应变曲线的0.2%偏移法来确定。

3. 延伸率延伸率是指材料在断裂时的伸长程度。

它是通过初始标距和断裂标距的比值乘以100%来计算的,常用来评估材料的塑性。

4. 断裂伸长率断裂伸长率是指材料在断裂前的伸长程度。

它是通过初始标距和断裂标距的比值乘以100%来计算的,常用来评估材料的韧性。

实验步骤1.制备低碳钢试样,并对其尺寸进行测量。

2.将试样固定在拉伸试验机上,并设置好拉伸速度。

3.开始拉伸试验,记录加载过程中的载荷和试样伸长。

4.当试样断裂后,停止拉伸试验,并记录试样断裂前的标距。

5.根据实验数据计算低碳钢的拉伸强度、屈服强度、延伸率和断裂伸长率。

实验结果与分析1. 实验数据根据实验记录,得到了如下数据:•断裂前标距:50 mm•断裂后标距:57 mm•最大载荷:6500 N•试样初始横截面积:20 mm²2. 计算结果根据上述数据,我们可以得到以下结果:•拉伸强度 = 最大载荷 / 初始横截面积•屈服强度 = 0.2%偏移处的应力•延伸率 = (断裂后标距 - 断裂前标距) / 断裂前标距 * 100%•断裂伸长率 = (断裂后标距 - 断裂前标距) / 断裂前标距 * 100%根据上述公式计算得到的结果如下:•拉伸强度 = 325 MPa•屈服强度 = 280 MPa•延伸率 = 14%•断裂伸长率 = 14%3. 分析与讨论由于低碳钢具有良好的可塑性和强韧性,因此在拉伸过程中,材料会经历明显的塑性变形和延展。

低碳钢拉伸试验的报告

低碳钢拉伸试验的报告

低碳钢拉伸试验的报告
1.引言
低碳钢是一种常用的材料,具有较高的韧性和可焊性,广泛应用于制
造业中。

了解低碳钢的拉伸性能对于设计和使用该材料的产品非常重要。

本次试验旨在通过拉伸试验了解低碳钢的力学性能,并分析其断裂行为和
力学特性。

2.试验方法
2.1实验材料和设备:本次试验使用的低碳钢样品为标准低碳钢试样,其化学成分在试验报告中附上。

试验设备包括电子拉力计和拉力试验机。

2.2试验步骤:
(1)准备试样:按照标准规定,将低碳钢试样切割成符合要求的尺寸。

(2)安装试样:将试样夹紧在拉力试验机上,并调整试样的初始长度。

(3)开始拉伸:逐渐增加加载直至试样断裂,期间记录延伸和加载数据。

(4)数据处理:根据试验数据计算应力和应变,绘制应力-应变曲线。

3.试验结果分析
3.2强度指标:从应力-应变曲线中可以得到低碳钢的屈服强度、抗
拉强度和断裂强度等强度指标。

根据该试验,低碳钢的屈服强度为XXMPa,抗拉强度为XXMPa,断裂强度为XXMPa。

3.3断裂行为分析:低碳钢的断裂行为主要体现以下几种方式:韧性断裂、脆性断裂、层状断裂等。

通过试验观察和断口分析,初步判断低碳钢在拉伸过程中呈现出韧性断裂的特征。

4.结论
通过本次低碳钢拉伸试验,得到了低碳钢的力学性能数据和断裂行为特征。

试样在拉伸过程中呈现出良好的韧性,长时间内延伸能力较高。

根据试验结果,可以进一步分析低碳钢在实际应用中的性能和可靠性,提供参考依据。

材料力学实验报告低碳钢拉伸

材料力学实验报告低碳钢拉伸

材料力学实验报告低碳钢拉伸实验目的本次实验的主要目的是通过对低碳钢进行拉伸试验,探究其力学性能,包括抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标。

实验原理拉伸试验是一种常见的材料力学试验方法,通过施加外力使试样在轴向方向上发生变形,并记录施加外力与试样变形之间的关系,从而推导出材料的力学性能。

在拉伸试验中,常用的指标包括抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等。

实验步骤1. 制备低碳钢试样:将低碳钢锻造成直径为10mm、长度为50mm的圆柱形试样,并在两端加工成螺纹状以便夹紧。

2. 安装试样:将制备好的低碳钢试样夹紧于万能材料测试机上,并调整夹紧力以确保试样不会滑动或扭曲。

3. 施加载荷:开始进行拉伸测试前,先将测试机调整到零位,并施加适当大小的预载荷以消除任何初始应力。

然后开始施加加载荷并记录下施加时刻和加载荷大小。

4. 记录试样变形:在施加加载荷的同时,记录下试样的变形情况,包括试样长度、直径等。

5. 记录试样破坏:当试样发生破坏时,记录下破坏时刻和加载荷大小,并观察破坏形态。

6. 分析数据:根据实验数据计算出低碳钢的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标,并进行分析和讨论。

实验结果经过拉伸测试,得到低碳钢试样的力学性能数据如下:抗拉强度:320MPa屈服强度:240MPa断裂伸长率:20%分析与讨论通过本次实验,我们可以看出低碳钢具有较高的抗拉强度和屈服强度,并且具有一定的塑性。

这些性能指标对于低碳钢在工业生产中的应用具有重要意义。

同时,在实验过程中也需要注意保证测试机的准确性和可靠性,以避免误差对测试结果产生影响。

结论通过本次实验,我们成功地探究了低碳钢的力学性能,并得到了相应的数据。

这些数据对于低碳钢在工业生产中的应用具有重要意义,同时也为我们深入了解材料力学提供了实验基础。

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告
一、实验目的:
通过低碳钢拉伸试验,研究低碳钢的力学性能,了解其拉伸性能和断裂特点。

二、实验原理:
拉伸试验是评价金属材料力学性能的重要方法之一、拉伸试验主要通过在试样两端施加拉力,使试样发生变形并最终断裂,通过测量应力-应变曲线和力学性能参数来评估材料的力学性能。

三、实验仪器和试样:
实验使用的仪器设备包括拉伸试验机、测量器具等。

试验使用的试样采用低碳钢制成,试样形状为标准拉伸试样。

四、实验步骤:
1.调整拉伸试验机,确定合适的试验条件。

2.准备试样,确保试样表面光洁无划痕,并尺寸符合标准要求。

3.将试样夹持在拉伸试验机夹具上,确保试样与夹具之间有充分的接触。

4.开始进行拉伸试验,逐渐增加加载力,同时记录加载力和试样伸长量的变化。

5.当试样断裂后,停止加载,并记录断裂点位置。

五、实验结果与分析:
根据实验记录的加载力和试样伸长量数据,绘制应力-应变曲线。

根据应力-应变曲线,可以计算出许多力学性能参数,如屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等。

六、实验讨论:
根据实验结果和应力-应变曲线,分析低碳钢的力学性能,并与理论值进行比较。

讨论低碳钢的断裂特点和断裂位置。

七、实验结论:
根据实验结果和分析,得出低碳钢的力学性能参数和断裂特点。

总结实验的主要结果,并对实验结果进行讨论。

八、实验小结:
总结了实验的主要过程和结果,并对实验中可能存在的问题和改进措施进行分析和总结。

以上为低碳钢拉伸试验报告的基本内容要求,具体的内容和格式可以根据实验要求进行调整和完善。

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低碳钢拉伸试验报告材科1002班任惠41030096一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验原理和要求原理:低碳钢材料的机械性能指标是由拉伸破坏试验来确定的,拉伸过程有弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。

通过拉伸试验,可以确定材料的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等性能指标。

而且可以通过Hollomon公式计算出材料的应变硬化系数与应变硬化指数。

要求:按照相关国标标准(GB/T228-2002:金属材料室温拉伸试验方法)要求完成试验测量工作。

三、试验材料与试样试验材料:退火低碳钢、正火低碳钢、淬火低碳钢的R4标准试样各一个。

试样规格尺寸及公差要求如表1、表2所示;试样示意图如图1所示:图 1 低碳钢拉伸试样示意图表 1 R4试样的规格尺寸原始标距L o平行长度L c截面原始直径d 过渡弧半径r 头部直径d’50 mm 60 mm 10 mm 8 mm 20 mm表 2 R4试样的横向尺寸公差尺寸公差形状公差±0.07 mm 0.04 mm四、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备1.试验测试内容(1) 直接测量的物理量:试样的原始标距L0、断后标距L u、原始直径d0、断后直径d u。

(2) 连续测量加载过程中的载荷P和试样的伸长量ΔL=L-L0数据。

(由万能材料试验机给出应力-应变曲线)2.测量工具、仪器、设备(1) 万能材料试验机。

其主要技术规格及参数如下:a.最大试验力:200 kNb.试验力准确度:优于示值的0.5%c.力值测量范围:最大试验力的0.4%-100%d.变形测量准确度:在引伸计满量程的2%-100%范围内优于示值的1%e.横梁位移测量:分辨率的0.001mmf.横梁速度范围:0.005mm/min -500mm/min,无级,任意设定g.夹具形式:标准楔形拉伸附具、压缩附具、弯曲附具(2) 游标卡尺:精确度0.02 mm(3) 载荷传感器:0.5级,是指载荷传感器示值的最大相对误差为±0.5%(4) 引伸计:标距为50 mm,0.5级,0.5级引伸计的标距相对误差为±0.5%(5) 划线器:标记应准确到±1%注:低碳钢淬火后抗拉强度可达600MPa,而试样直径为10 mm,故最大试验力为:600 MPa×π(10 mm/2)2=47.1 kN<200 kN,因此试验机加载能力满足要求。

五、试验步骤1.拿到试样,给试样标号:1号、2号和3号;2.用游标卡尺分别测量三个样品的两端和中间这三个位置上相互垂直方向的直径d0,记录数据,并对照R4标准试样的横向尺寸公差和形状公差,看试样是否满足要求,若不符合,则换一个试样重新测量;3.用划线器在试样上标记试样的原始标距L0,标记4条线,线和线之间的距离是10mm+40mm+10mm;4.将引伸计固定在试样的标距之间,同时将试样安装卡紧至拉伸试验机的夹头之间,试验中用引伸计检测试样的变形量,载荷传感器固定安置于试验机的下横梁和下夹头之间;5.设置试验参数,第一步,设置实验类型为拉伸试验,第二步,将载荷与位移的数值清零,第三步,选择等位移的控制方法,设置试验机的拉伸速率为6 mm/min[1],第四步,点击“实验开始”按钮,启动测试过程,计算机自动绘制出载荷-位移曲线,当曲线趋于平缓时,摘除引伸计;6.继续拉伸试验,观察试样出现颈缩直至断裂,试验机自动停止,从试验机的夹头之间取下试样,观察断口形貌;7.再用游标卡尺测量断后标距L u[2]和颈缩处最小直径d u[3];8.重复以上步骤,测量不同热处理状态的试样;9.根据测试结果,处理数据。

注:[1]国标规定,试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s~0.0025/s ,因为试样平行长度为60 mm ,60 mm ×0.00025/s ×60 s=0.9 mm/min ,60 mm ×0.0025 /s ×60 s=9 mm/min ,即试样被拉伸的速度范围是0.9 mm/min~9 mm/min ,因此设定试验机的拉伸速率为6 mm/min 符合要求。

[2]要求断后标距的测量工具分辨率要优于0.1 mm ,准确到±0.25 mm ,因此可以用精度为0.02mm 的游标卡尺测量多组数据,求均值和方差。

[3]要求断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%,因此可以测量多组数据求方差。

六、实验数据 1.试样原始尺寸测量表 3 试样原始尺寸测量记录表根据规定,R4试样的原始直径d 0应该满足尺寸公差要求9.93mm≤d 0≤10.07mm ,但是由测量结果可以看出1、2、3号试样均不满足此要求。

但是三个试样的最大直径和最小直径之差均没有超过0.04mm ,满足R4试样的形状公差要求。

其中试样原始横截面积20014S d π=,d 0取的是上端、中端和下端测量平均值中的最小值。

2.试样断后尺寸测量表 4 试样断后尺寸测量记录表其中,214u u S d π=(1) 1号试样测量六组断后标距,故u L ∆==0.077mm<0.25mm因此测量的断后标距符合国标精度要求。

(2) 2号试样测量六组断后直径,因此u d ∆==0.015mm<0.02mm由于Δd u 的值小于游标卡尺的测量精度,而断后直径是由游标卡尺测得的,因此Δd u 至少要大于0.02mm 故,0.025mm u d ∆==,0.0250.42%1%5.92u u d d ∆==< 因此测量的断后直径符合国标精度要求。

(3) 3号试样由于断口处离试样一端太近,其塑性变形范围已经超过标距线,因而无法得到其断后伸长率A ,故其断后标距不用测量。

3.由拉伸试验机得到的数据表 5 由试验机得到的1、2和3号试样实验数据1、2和3号试样的应力应变曲线如图2的(a)、(b)和(c)所示。

其中由于3号试样的应力应变曲线的屈服阶段不明显,故采用规定非比例延伸强度R p0.2来表征强度性能。

其中拉伸试验性能测定结果数值的修约要求如表6所示。

表 6 性能结果的数值修约间隔要求(a)1号试样(b)2号试样 (c)3号试样图 2 1、2和3号试样的应力应变曲线七、实验数据处理 1.强度性能强度性能可由屈服强度R eL (规定非比例延伸强度R p0.2)和抗拉强度表征,列于表5中。

2.塑性性能(1)断后伸长率A断后伸长率计算公式:0100%u L L A L -=⨯ 1号试样:68.6150.037.22%50.0A -==,修约后A=37.0%2号试样:69.2750.038.54%50.0A -==,修约后A=38.5%3号试样由于断口处离试样一端太近,其塑性变形范围已经超过标距线,因而无法得到其断后伸长率。

(2)断面收缩率Z断面收缩率计算公式:0100%u u S S Z S -=⨯,其中20014S d π=,214u u S d π= 1号试样:77.4425.0767.63%77.44Z -==,修约后Z=67.5%2号试样:76.8227.5364.16%76.82Z -==,修约后Z=64.0%3号试样:76.9823.4169.59%76.98Z -==,修约后Z=69.5%3.应变硬化系数与应变硬化指数在载荷-位移曲线的硬化阶段取几个点,可以求得:工程应力0P S σ=,工程应变0L L ε∆= 已知真应力S 、真应变e 与工程应力σ、工程应变ε有以下关系:(1)S σε=+,0ln(1)ll dle lε==+⎰由此导出Hollomon 公式:n S Ke =,K 为应变硬化系数,n 为应变硬化指数。

对n S Ke =公式取对数,得:ln ln ln S K n e =+。

根据试验所得真应力、真应变数据做出ln ln S e -曲线,则曲线的斜率即为应变硬化指数n ,曲线与ln S 轴的截距即为ln K ,由此得到应变硬化系数K 。

1号试样:根据1号试样的应力应变曲线图(图2(a)),在均匀塑性变形阶段取10个点,如表7所示。

表 7 1号试样塑性变形取点列表载荷/kN 形变量ΔL/mm 工程应力σ/MPa 工程应变ε 真应力S 真应变e lnS lne 24.173 1.6293 312.15 0.0326 322.32 0.0321 5.7756 -3.4399 25.613 1.9769 330.75 0.0395 343.82 0.0388 5.8401 -3.2499 26.798 2.3255 346.05 0.0465 362.14 0.0455 5.8920 -3.0909 28.16 2.8224 363.64 0.0564 384.16 0.0549 5.9511 -2.9020 29.198 3.3057 377.04 0.0661 401.97 0.0640 5.9964 -2.7486 30.242 3.9346 390.52 0.0787 421.25 0.0757 6.0432 -2.5803 30.895 4.4466 398.95 0.0889 434.43 0.0852 6.0740 -2.4628 31.51 5.063 406.90 0.1013 448.10 0.0965 6.1050 -2.3387 32.137 5.9306 414.99 0.1186 464.22 0.1121 6.1403 -2.1885 32.6216.9218421.240.1384479.560.12976.1729-2.0429根据表7中的lnS 和lne 数据作图并拟合,得到图3。

图 3 1号试样的lnS-lne 关系曲线及拟合直线拟合直线方程为:lnS=0.2846lne+6.7688,线性相关系数R=0.9976因此,应变硬化指数n=0.2846;lnK=6.7688,应变硬化系数K=e6.7688=870MPa2号试样:根据2号试样的应力应变曲线图(图2(b)),在均匀塑性变形阶段取10个点,如表8所示。

表8 2号试样塑性变形取点列表载荷/kN 形变量ΔL/mm工程应力σ/MPa工程应变ε真应力S真应变e lnS lne25.180 1.6234 325.15 0.0325 335.71 0.0320 5.8163 -3.443526.831 2.0159 346.47 0.0403 360.44 0.0395 5.8873 -3.230827.933 2.3421 360.71 0.0468 377.60 0.0458 5.9338 -3.084029.367 2.8714 379.22 0.0574 401.00 0.0558 5.9940 -2.885330.539 3.4381 394.36 0.0688 421.47 0.0665 6.0438 -2.710531.468 4.0284 406.35 0.0806 439.09 0.0775 6.0847 -2.557632.233 4.6724 416.23 0.0934 455.13 0.0893 6.1206 -2.415432.640 5.1061 421.49 0.1021 464.53 0.0972 6.1410 -2.330633.327 6.109 430.36 0.1222 482.94 0.1153 6.1799 -2.160533.819 7.269 436.71 0.1454 500.20 0.1357 6.2150 -1.9970 根据表8中的lnS和lne数据作图并拟合,得到图4。

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