【大学课件】金属材料的拉伸实验
金属材料拉伸试验方法PPT学习教案
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断裂：当试样发生完全分离时的现象。 4.符号和说明（略）。 5.原理：试验系用拉力拉伸试样，一般拉至断裂，测定第3章定义的一项或几
项力学性能。 除非另有规定，试验一般在室温10℃-35℃范围内进行。对温度要求严格
的试验，试验温度应为23℃±5℃。
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10.4.2测定屈服强度和规定强度的试验速率
10.4.2.1上屈服强度ReH
在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹 头的分离速率应尽可能保持恒定并在表3规定 的应力速率范围内。
注:弹性模量小于150 000MPa的典型材料包括锰、铝合金、 铜和钛。弹性模量大于150 000MPa的典型材料包括铁、钢、
如果拉伸试验仅仅是为了测定抗拉强度， 根据范围3或范围4第得29页到/共6的1页平行长度估计的应
10.4应力速率控制的试验速率(方法B)
10.4.1总则
试验速率取决于材料特性并应符合下列要求。 如果没有其他规定，在应力达到规定屈服强 度的一半之前，可以采用任意的试验速率。 超过这点以后的试验速率应满足下述规定。
金属材料拉伸试验方法
平行长度Lc：试样平行缩减部分的长度（对于未加工试样为两夹头间的距离） 伸长：试验期间任意时刻原始标距的增量。 伸长率：原始标距的伸长与原始标距之比的百分率。
残余伸长率：卸除指定应力后，伸长相对与原始标距L0的百分率。
断后伸长率A：断后标距的残余伸长（Lu-L0)与原始标距L0之比的百分率。
在屈服强度或塑性延伸强度测定后，根 据试样平行长度估计的应变速率eLc应转换 成下述规定范围之一的应变速率(见图9):
—范围2: eLc=0.000 25 S-1，相对误差 ±20%。
第1章金属拉伸曲线PPT课件
10Kg
.
9
• 应力：9.8×10/1 （N/ mm2)＝98×106 Pa ＝98MPa
• 应变：(100.5-100)/100=0.005＝0.5%
.
10
3. 拉伸曲线
.
11
典型的拉伸曲线
s
ss=
s0.2
ss
e
e
s
s
sb
e
e
.
e
e
12
弹性变形阶段
.
13
屈服点
.
25
悬臂梁挠度与弹性模量
钢 铝
聚苯乙烯
.
26
（2）比例极限
• 定义：满足线性关 系的所能达到的最
大应力。
• tgθ’＝1.5tgθ
偏离50％
σp50
此时，σp50
如果偏离25％或10％， 记做
θ’
σp25,,σp10
• 也可以：P/A0
θ
• 意义：强调正比例 关系，是弹性零件
必须满足的性能指 标。如弹簧秤
载荷与 • 试验条件和
位移读 数
样品要符合 标准
载荷和运 • 工程应力：
动控制
σengstress = P/A0
A0 原始截面积
• 真应力：
σtruestress = P/A
A = 实时截面积
.
6
2. 单向拉伸试验特点：应力
F
A
s = F/A
(单位: N/m2 or Pascal (Pa))
AB
• 应力状态：单向拉应力，应力状态简单，最常用的力学性能试验 方法
• 拉伸试验反映的信息：弹性变形、塑性变形和断裂（三种基本力 学行为），能综合评定力学性能。
金属拉伸曲线课件
应用指导
金属拉伸曲线可以为实际工程应用提 供指导，例如在结构设计、选材等方 面提供依据。
通过对金属拉伸曲线的分析，可以优 化材料的加工工艺，提高产品的质量 和稳定性。
CHAPTER 02
金属拉伸曲线的形成原理
金属的晶体结构
晶体结构定义
金属的晶体结构是指金属内部原 子或分子的排列方式，决定了金
属的力学、物理和化学性质。
金属拉伸曲线课件
CONTENTS 目录
• 金属拉伸曲线的基本概念 • 金属拉伸曲线的形成原理 • 金属拉伸曲线的实验方法 • 金属拉伸曲线的应用实例 • 金属拉伸曲线的未来发展
CHAPTER 01
金属拉伸曲线的基本概念
金属拉伸曲线的定义
金属拉伸曲线
金属在拉伸过程中，应力与应变 之间的关系曲线。
常见晶体结构
常见的金属晶体结构有体心立方、 面心立方和密排六方等，不同的晶 体结构对金属的拉伸行为产生影响 。
晶体缺陷
在金属的晶体结构中，可能存在各 种缺陷，如空位、位错等，这些缺 陷会影响金属的塑性变形行为。
金属的塑性变形
塑性定义
金属的塑性是指金属在受到外力 作用时发生永久变形的特性。
塑性变形机制
金属制品的加工工艺优化
加工工艺参数优化
通过对金属拉伸曲线的分析，可以确定最佳的加工工艺参数，如拉伸速度、变 形程度等，以提高制品的质量和稳定性。
制品结构设计优化
根据金属拉伸曲线的变化规律，可以对制品的结构设计进行优化，以改善其受 力状况，提高制品的使用寿命。
新材料的研发与探索
新材料性能预测
通过模拟金属拉伸曲线，可以对新材料的基本性能进行预测，为新材料的研发提 供理论依据。
新材料探索与开发
金属材料拉伸实验按国家标准执行课件
GB 228 - 87
性能名称
符号
性能名称
符号
--上屈服强度 下屈服强度 规定非比例延伸强度 抗拉强度 最大力总伸长率 最大力非比例伸长率 断裂总伸长率 断后伸长率
屈服点
σ
s
R eH
上屈服点
σsU
ReL
下屈服点
σsL
Rp 规定非比例伸长应力 σp
Rm
抗拉强度
σb
A gt 最大力下总伸长率 δgt
A g 最大力下非比例伸长率 δg
• 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。
金属材料拉伸实验按国家标准执行
试样原始标距( Lo)
• 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。
金属材料拉伸实验按国家标准执行
断后最小横截面积的测定应准确到±2 % 以内。建议按标准中表3 的要求选用量具。 在缩颈最小处两个相互垂直方向上测量 直径,取其平均值计算横截面积,必要时,将 断裂部分在断裂处对接在一起后进行测 量。
• 可以采用式(6) 直接计算断面收缩率Z
Z
1
du d
2
100%
试验时,记录力-延伸曲线或力-位移曲线 或采集相应的数据。在记录得到的曲线 图上按定义判定最大力。
对于连续屈服类型,试验过程中的最大力 判为最大力Fm ;
对于不连续屈服类型,过了屈服阶段之后 的最大力判为最大力Fm ,由最大力计算 抗拉强度Rm 。
金属材料拉伸实验按国家标准执行
连续屈服类型
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。
【大学】金属材料的拉伸实验
（3）根据试件的材料，用
Fmaxb.A0
估算试件所能承受的最大载荷，考虑试 验机量程是否能够满足要求。
.
(4)装夹试件,进行拉伸，设置试 验条件，设置条件并按所设条 件进行拉伸实验，直至试件被 拉断。试验结束后，万能材料 试验机会将屈服载荷和最大载 荷都通知你。将试件取下，量 取断后标距L，及断口直径，记 录所得数据。
2、观察金属材料在拉伸过程中的各种力 学现象，了解受力与变形的关系；
3、比较低碳钢与铸铁拉伸性能的差别。
.
2、 实验仪器和设备
（1）、CCSS44100电子万能材料实验机（如图1）； （2）、游标卡尺（如图2）；
图1:万能材料实验机 .
图2：游标卡尺
3、试件
实验表明，试件的尺寸和形状对试验结果都有影响。 为了避免这种影响，使各种材料的试验结果具有可比 性，必须将试件尺寸、形状和试验方法都统一规定， 使试验标准化，常用的拉伸试件有圆形和矩形截面两 类，国家标准《金属材料拉伸试验试样》（GB639786）规定的圆形截面比例试样形状如图所示。
A
O
B
C C1 D
BD之间是奇数格：
LA
LB
C
B
LBC1
LLAB LBC LB1C
BD之间是偶数格：
A
O
B
C
D
LA
LB
B
C
.
LLAB2LBC
试件的断口形貌极其性能特征：
低碳钢试件的断口形貌
铸铁试件的断口形貌..6、实验结果处理
屈服极限：
s
Fs A0
延伸率：
LL0 100%
L0
强度极限：
b
Fb A0
截面收缩率：
金属材料拉伸试验 ppt课件
一、概念 二、拉伸试样 三、拉伸原理 四、几种常见的拉伸试验曲线
1
一、概念
1、定义： 拉伸试验是将实验材料装在拉伸试验机上进
行拉伸实验以测得材料之应力－应变曲线图， 用以分析材料的基本机械性质。
2、术语及符号
2
精品资料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 辐射区(Radial Zones) ： 呈射线或不规则之剥裂状， 反光白炽，是裂缝扩张的 结果。
• 剪唇区(Shear Lip Zones) ： 形似唇状，呈45。斜切试 杆边缘，反光晶亮，是剪 应力所产生的差排运动。
13
低碳钢拉伸试验现象： 屈服：
颈缩： 断裂：
tmax引起
14
四、几种常见的拉伸试验曲线
屈服点：
R e L Fs S0
Fe FpFs
强化阶段 屈服阶段 冷作硬化
线弹性阶段
Dl O
抗拉强度： 断面收缩率： 断后伸长率：
Rm Fb S0
ZS0 S110% 0 S0
Al1 l0 100%
l0
8
9
10
11
12
试片破断面图
• 纤维区(Fibrous Zones)： 呈丝纹或不规则之点状， 反光暗淡，是三维拉伸应 力所产生的破坏。
6
标距
l0
1、试样
（1）材料类型
低碳钢：塑性材料的典型代表
灰铸铁：脆性材料的典型代表
d0
标点
主动指针：反映载荷瞬时大小；
试验机读数表盘
被动指针：反映最大载荷；
（2）标准试样：尺寸符合国标的试样
金属材料的拉伸与压缩实验_2
机械学基础实验指导书力学实验中心金属材料的拉伸与压缩实验1.1 金属材料的拉伸实验拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。
任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。
材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学机械性能。
通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。
例如：弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。
除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。
我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。
这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。
利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。
试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。
例如：对45#钢：当L 0＝10d 0时（L 0为试件计算长度，d 0为直径），延伸率A 10＝24~29%，当L 0＝5d 0时，A 5＝23~25%。
为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。
按国标GB/T228-2002、GB/P7314-2005的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式：图1-11. 10倍试件；圆形截面时，L 0＝10d 0 矩形截面时，L 0＝11.30S 2. 5倍试件圆形截面时，L 0＝5d 矩形截面时, L 0＝5.650S =45Sd 0——试验前试件计算部分的直径； S 0——试验前试件计算部分断面面积。
此外，试件的表面要求一定的光洁度。
光洁度对屈服点有影响。
因此，试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。
一、实验目的：1．研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。
金属的拉伸实验课件
4、 学习、掌握微机屏显式液压万能试验机的工作原理、 使 用方法及其配套软件的应用。
:、实验设备:
1、微机屏显式液压万能试验机
:、实验设备:
2、游标卡尺
:、实验设备:
3、引伸计
三、实验材料:
实验时首先把待测试材料按照GB6397-86《金属拉伸
试验试样》做成标准圆柱体长试件，其工作长度（标 距）
3、安装夹具：根据试件情况准备好夹具，并安 装在夹具座上。若夹具已安装好，对夹具进行检查。
实验步骤及注意事项:
4、夹持试件：若在上空 间试验，则先将试件夹持在 上夹头上，力清零消除试件 自重后再夹持试件的另一端; 若在下空间试验，则先将试 件夹持在下夹头上，力清零 消除试件自重后再夹持试件 的另一端。
金属材料拉伸实验
拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材 料 特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可 以确 定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比 例极限、 面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服 强度和其它 拉伸性能指标。
实验目的:
1、观察并分析试件受力和变形之间的相互关系; 2、 观察试验材料在拉伸过ห้องสมุดไป่ตู้中表现出的弹性变形、屈 服、强化、颈缩、断裂等阶段物理变化现象； 3、 测定并计算试验材料的强度指标（屈服强度s、抗拉 强
屮d=a」———dx'ioo%
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：试件拉断后，取下试件，将断裂试 件
的两端对齐、靠紧，用游标卡尺测出试件断裂后的 标距
长度人及断口处的最小直径&（一般从相互垂直方 向测量
两次后取平均值）。
五、试验结果
金属材料 拉伸试验
拉伸试验是材料科学领域中常用的实验方法，通过比较不 同材料的拉伸性能，可以对材料的优劣进行评估和选择。
预测材料的行为
在产品设计和开发阶段，通过拉伸试验可以预测金属材料 在受力情况下的行为表现，为产品的结构设计和安全评估 提供依据。
拉伸试验的原理
拉伸试验是通过在试样上施加逐渐增大的拉力，使试样沿轴 向拉伸，直至断裂的过程。在这个过程中，可以观察到试样 的变形行为、屈服点、抗拉强度等特征。
失效分析
当金属材料出现断裂或失效时，可 以通过拉伸试验来分析其断裂原因 和性能退化情况，为事故调查和预 防提供依据。
02
拉伸试验的步骤
试样的制备
试样尺寸
根据标准要求，制备一定尺寸的金属试样，通常为长条形，长度 和直径比有一定要求。
表面处理
确保试样表面光滑、无划痕、无氧化皮等杂质，以减小试验误差。
温度稳定性
在高温或低温环境下进行拉伸试验时，温度的稳定性对试验结果有显著影响，难以实现精确控制。
应变速率的控制
应变速率是影响材料行为的另一个重要因素，但精确控制应变速率在实际操作中具有挑战性。
06
拉伸试验的发展趋势
高温拉伸试验
总结词
高温拉伸试验是研究金属材料在高温环 境下的力学性能的重要手段。
VS
应变速率控制技术
总结词
应变速率控制技术是实现金属材料拉伸试验 中应变速率的精确控制的重要手段。
详细描述
应变速率是影响金属材料拉伸行为的重要因 素之一。通过应变速率控制技术，可以实现 应变速率的精确控制，从而更好地模拟金属 材料在实际拉伸过程中的行为，提高拉伸试 验的准确性和可靠性。同时，应变速率控制 技术还可以为研究金属材料的动态力学行为
实验一---金属材料的拉伸实验
实验一 金属材料的拉伸实验拉伸是材料力学最基本的实验，通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数，如弹性模量、强度、塑性等。
一．实验目的1.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力s σ和抗拉强度b σ。
2.测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率δ和断面收缩率ψ。
3.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度b σ。
4.绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。
二．实验仪器、设备1.电子万能试验机(或液压万能材料试验机)。
2.钢尺。
3.数显卡尺。
三、实验试样按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。
其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。
夹持 过渡(a) (b)图1-1 试件的截面形式试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分（l ）。
标距（l 0）是待测部分的主体，其截面积为A 0。
按标距（l 0）与其截面积（A 0）之间的关系，拉伸试样可分为比例试样和非比例试样。
按国家标准GB6397-86的规定，比例试样的有关尺寸如下表1-1。
四．实验原理（一）塑性材料弹性模量的测试：在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。
纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E ，也叫杨氏模量。
因此金属材料拉伸时弹性模量E 地测定是材料力学最主要最基本的一个实验。
测定材料弹性模量E 一般采用比例极限内的拉伸试验，材料在比例极限内服从虎克定律，其荷载与变形关系为：EA PL L ∆=∆ 若已知载荷ΔF 及试件尺寸，只要测得试件伸长ΔL 或纵向应变即可得出弹性模量E 。
ε∆⋅∆=∆∆∆=1)(000A P A L PL E本实验采用引伸计在试样予拉后，弹性阶段初夹持在试样的中部，过弹性阶段或屈服阶段，弹性模量E 测毕取下，其中塑性材料的拉伸实验不间断。
金属材料的拉伸实验
金属材料的拉伸实验金属材料的拉伸实验是材料力学实验中的重要内容之一，通过拉伸实验可以了解金属材料的力学性能，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等重要参数。
本实验旨在通过拉伸试验，探究金属材料在受力条件下的变形和破坏规律，为材料的设计和选用提供依据。
1. 实验原理。
在进行金属材料的拉伸实验时，首先需要准备一根标准试样，通常采用圆柱形试样。
试样的两端固定在拉伸试验机上，施加拉力，使试样产生拉伸变形。
在试验过程中，可以通过拉伸试验机上的力传感器和位移传感器实时监测试样的受力情况和变形情况，从而得到拉力-位移曲线。
通过分析拉力-位移曲线，可以得到金属材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能参数。
2. 实验步骤。
（1）准备试样，选择合适的金属材料，根据标准规范制备标准试样。
（2）安装试样，将试样固定在拉伸试验机上，确保试样的两端平行并且与试验机的拉伸方向一致。
（3）施加载荷，逐渐增加拉力，记录拉力和试样的位移数据。
（4）观察试样破坏形态，当试样达到破坏时，观察试样的破坏形态，包括颈缩和断裂形式。
3. 实验数据处理。
通过拉伸试验得到的拉力-位移曲线可以分为几个阶段，线性弹性阶段、屈服阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。
根据拉力-位移曲线的特征，可以计算出金属材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率等力学性能参数。
同时，还可以分析试样的破坏形态，了解金属材料的破坏机制。
4. 实验结果分析。
通过对拉伸试验得到的数据进行分析，可以得出金属材料的力学性能参数，并且可以比较不同材料之间的性能差异。
通过分析试样的破坏形态，可以了解金属材料的断裂特点，为材料的设计和选用提供参考依据。
同时，还可以探讨金属材料的变形和破坏规律，为材料的加工和应用提供理论支持。
5. 实验应用。
金属材料的拉伸实验是材料科学和工程中的基础实验之一，具有重要的理论和应用价值。
通过拉伸实验可以评价金属材料的力学性能，为材料的设计、选用和加工提供科学依据。
同时，还可以通过实验结果指导金属材料的使用和维护，确保材料的安全可靠性。
金属材料室温拉伸试验方法 ppt课件
应变
PPT课件
7
二.拉伸试样
一）试样的形状和尺寸
• 试样的形状与尺寸取决于要金属产品的形状与尺寸。 • 需要加工制样：压制坯、铸锭、无恒定截面的产品 • 不需加工制样：有恒定横截面的型材、棒材、线材
铸造试样（铸铁和铸造非铁合金） • 横截面的形状：圆形、矩形、多边形、环形，其他形状
PPT课件
8
经过机加工的试样
PPT课件
13
冷轧带肋钢筋的取样要求
序号 1 2 3 4
检验项目 取样数量 取样方法 试验方法
拉伸试验 1个/盘
GB/T228
弯曲试验
反复弯曲试 验
2个/批 在每（任） GB/T 232
盘中随机
2个/批 切取
GB/T 238
重量偏差 1个/盘
GB13788
原料盘
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不经机加工试样
PPT课件
3
弯曲
2
任选两根钢 筋切取
GB/T 232
4
重量偏差
5
两端平齐 GB50204
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低碳钢热轧圆盘条的取样要求
序号 1
检验项目 重量偏差
取样数 量
5个/批
取样方法 两端平齐
试验方法 GB50204
2
力学
1个/批 GB 2975 GB/T 228
3
弯曲
2个/批
不同根盘条 GB/T2975
GB/T 232
算原始截面积：
S0
m
Lt
1000
• 注：称重方法仅适用于具有恒定横截面的试样。
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2）螺纹钢筋试样的原始横截面积
金属材料拉伸试验PPT(完整版)
数据。 可计算低碳钢的屈服极限 ，强度极限 ，延伸率 和断面收缩率 。
4、观察以上两种材料在拉伸过程中的各种实验现象，并进行比较。 铸铁的强度极限 、延伸率 是由拉伸试验测定的。
2、开启机器，运行测试应用程序。 微机显示万能材料试验机
测量试件的初在始长试度即标样距 ，标并记距录数据段。 的两端和中间三处用游标卡尺 测量试样直径，最小值取作试样的初始直径 3、强化阶段：CD阶段。
可知铸铁不仅不具有 ，而且测定它的 和 也没有实际意义。 5、取下试样，测量断后最小直径d1，断后标距长度 。
d。测量试件的初始长度即标距 l ，并记录 铸铁试件是在非常微小的变形情况下突然断裂的，断裂后几乎测不到残余变形。
三、实验原理与方法
• 铸铁的强度极限 b 、延伸率 是由拉伸试
验测定的。 • 试验采用的圆截面标距 l 与直径d的比例规
定 l 5d ，称为5倍试件。
三、实验原理与方法
• 铸铁这类脆性材料拉伸时的载荷——变形曲线如图。
它不像低碳钢拉伸那样明显可分为
四个阶段，而是一根非常接近直线
F
状的曲线，并且没有下降段。铸铁
试验采用的圆截面标距 与直径d的比例规定为
它不像低碳钢拉伸那样明显可分为四个阶段，而是一根非常接近直线状的曲线，并且没有下降段。
四、实验步骤
4、在电子计算机应用程序界面中执行以下操作： （2）填写试验参数。 （3）首先清零，单击“运行”按钮。试验开始。 （4）注意观察试样的变形情况和“颈缩”现象，
金属材料拉伸试验
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
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（3）根据试件的材料，用
Fmaxb.A0
估算试件所能承受的最大载荷，考虑试 验机量程是否能够满足要求。
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(4)装夹试件,进行拉伸，设置试 验条件，设置条件并按所设条 件进行拉伸实验，直至试件被 拉断。试验结束后，万能材料 试验机会将屈服载荷和最大载 荷都通知你。将试件取下，量 取断后标距L，及断口直径，记 录所得数据。
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6、实验结果处理
屈服极限：
s
Fs A0
延伸率：
LL0 100%
L0
强度极限：
b
Fb A0
截面收缩率：
A0 A100% A0
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断后标距的测量
如果试件 断口位于 标距段中 间1/3区 域，那么 就将断口 对接起来， 直接测量 靠头部的 两条刻线 之间的距 离，作为 断后标距。
金属材料的拉伸实验
ppt课件
1
金属材料的拉伸实验
材料的拉伸实验是研究材料力学性能的 最基本的实验。通过拉伸实验，可以测 定材料在常温、静载条件下的强度和塑 性指标，了解材料的受力与变形的关系， 为工程中评定材质、强度计算及合理设 计提供科学依据。
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2
1. 实验目的
1、测定低碳钢的屈服极限、强度极限、 延伸率和截面收缩率，测定铸铁的强度 极限；
短试样
长试样
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标距：
图中试样的平行段两条刻线间的长度L0称为原始 标矩；平行段部分的直径称为原始直径d0。
L0
圆形比例试件分以下两种：
L0 10d0,称为长试件； L0 5d0,称为短试件。
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4、实验原理
材料的力学性 能指标由常温、 静载下的拉伸 破坏实验确定。 整个实验过程， 力与变形的关 系可由拉伸图 表示，试验机 采集的数据可 直接显示在电 脑屏幕上，并 自动绘制出拉 伸图。
2、观察金属材料在拉伸过程中的各种力 学现象，了解受力与变形的关系；
3、比较低碳钢与铸铁拉伸性能的差别。
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2、 实验仪器和设备
（1）、CCSS44100电子万能材料实验机（如图1）； （2）、游标卡尺（如图2）；
图1:万能材料实验机 ppt课件
图2：游标卡尺 4
3、试件
实验表明，试件的尺寸和形状对试验结果都有影响。 为了避免这种影响，使各种材料的试验结果具有可比 性，必须将试件尺寸、形状和试验方法都统一规定， 使试验标准化，常用的拉伸试件有圆形和矩形截面两 类，国家标准《金属材料拉伸试验试样》（GB639786）规定的圆形截面比例试样形状如图所示。
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如果试件断口位于靠头部的1/3段内，则 使用“移位法”：
A
O
B
C C1 D
BD之间是奇数格：
LA
LB
C
B
LBC1
LLAB LBC LB1C
BD之间是偶数格：
A
O
B
C
Dபைடு நூலகம்
LA
LB
B
C
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LLAB2LBC
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试件的断口形貌极其性能特征：
低碳钢试件的断口形貌
铸铁试件的断口形貌
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低碳钢拉伸曲线
低碳钢拉伸试验过程分四个阶段：线弹性阶段；屈服阶段；强
化阶段和颈缩阶段。试验过程中要注意观察，读取屈服载荷Fs和最
大载荷Fb。
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铸铁试件的拉伸图，力和变形没有明显的线性关系，没有屈服和颈
缩现象；拉伸时塑性变形极小，在变形很小时就达到最大载荷而突
然断裂；断后延伸率δ和截面收缩率ψ都很小。
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5、实验步骤
（1）为了量取试 件的原始标距和 断后标距，在实 验前应将试件的 标距段刻上均匀 的刻度，如图所 示：
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刻线
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（2）测取试件尺寸：
测取试件的原始直径d0,测量时取三 个截面，在每个截面的相互垂直的两个 方向上量取直径，然后算出该截面的平 均直径；最后取三个截面的直径中的最 小直径作为d0。
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