实验一金属材料的拉伸实验
金属材料拉伸实验
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金属材料拉伸实验金属材料的力学性能是工程材料中非常重要的一部分,而拉伸实验是评价金属材料力学性能的重要手段之一。
本文将对金属材料拉伸实验的原理、方法和实验结果进行详细介绍。
1.原理。
金属材料的拉伸实验是通过施加拉伸力,使试样产生塑性变形,从而研究金属材料的力学性能。
在拉伸实验中,试样会逐渐发生颈缩,最终断裂。
通过实验中得到的应力-应变曲线,可以分析出金属材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
2.方法。
进行金属材料拉伸实验,首先需要准备好金属试样。
在实验过程中,需要使用拉伸试验机,将试样夹紧在拉伸试验机上。
然后,施加拉伸力,记录下试样的载荷和变形数据。
在实验过程中,需要注意保持试样的表面光洁,避免表面缺陷对实验结果的影响。
3.实验结果。
通过拉伸实验得到的应力-应变曲线可以反映出金属材料的力学性能。
曲线的起始部分为弹性阶段,此时金属材料受到的应力与应变呈线性关系。
当应力超过一定数值时,金属材料进入塑性阶段,此时应力与应变不再呈线性关系,试样开始产生颈缩。
最终,在应力达到最大值时,试样发生断裂。
4.分析与讨论。
通过实验结果,可以计算出金属材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等力学性能指标。
这些指标对于工程设计和材料选型具有重要的指导意义。
另外,通过对不同金属材料进行拉伸实验,可以比较它们的力学性能,为工程实践提供参考。
5.结论。
金属材料拉伸实验是研究金属材料力学性能的重要手段,通过实验可以得到金属材料的应力-应变曲线,分析出其力学性能指标。
这些指标对于工程设计和材料选型具有重要的指导意义。
综上所述,金属材料拉伸实验是评价金属材料力学性能的重要手段,通过实验可以得到金属材料的力学性能指标,为工程实践提供重要参考。
实验1_金属材料拉伸实验

实验一金属材料拉伸实验拉伸试验是检验金属材料力学性能普遍采用的一种极为重要的基本试验。
金属的力学性能可用强度极限σb、屈服极限σs、延伸率δ、断面收缩率Ψ和冲击韧度αk五个指标来表示。
它是机械设计的主要依据。
在机械制造和建筑工程等许多领域,有许多机械零件或建筑构件是处于受拉状态,为了保证构件能够正常工作,必须使材料具有足够的抗拉强度,这就需要测定材料的性能指标是否符合要求,其测定方法就是对材料进行拉伸试验,因此,金属材料的拉伸试验及测得的性能指标,是研究金属材料在各种使用条件下,确定其工作可靠性的主要工具之一,是发展新金属材料不可缺少的重要手段,所以拉伸试验是测定材料力学性能的一个基本试验。
一、实验目的1、测定低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标:屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率Ψ。
铸铁的σb 。
2、观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸图(P—ΔL图)由此了解试件变形过程中变形随荷载变化规律,以及有关的一些物理现象。
3、观察断口,比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能,及断口形貌。
二、实验设备仪器及量具万能材料实验机,引伸仪,划线台,游标卡尺;小直尺。
三、试件金属材料拉伸实验常用圆形试件。
为了使实验测得数据可以互相比较,试件形状尺寸必须按国家标准GB228—76的规定制造成标准试件。
如因材料尺寸限制等特殊情况下不能做成标准试件时,应按规定做成比例试件。
图1为圆形截面标准试件和比例试件的国标规定。
对于板材可制成矩形截面。
园形试件标距L。
和直径之比,长试件为L0/d=10,以δ10表示,短试件为L/d=5以δs表示。
矩形试件截面面积A0和标距L之间关系应为或试件两端为夹持部分,因夹具类形不同,圆形试件端部可做成圆柱形,阶梯形或螺纹形如图1。
四、实验原理1.由材料力学EAFl l =∆ 得到 lAFl E ∆=其中,l 是试样标距,F 是载荷,l ∆是变形量,A 是试样横截面积。
实验1-金属材料的拉伸实验
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实验一 金属材料的拉伸实验一、试验目的1.测定低碳钢(Q235 钢)的强度性能指标:下屈服强度sL σ(eL R )和抗拉强度b σ(m R )。
2.测定低碳钢(Q235 钢)的塑性性能指标:断后伸长率δ(A )和断面收缩率ψ(Z )。
3.测定灰铸铁(HT250)的强度性能指标:抗拉强度b σ(m R )。
4.观察、比较低碳钢(Q235 钢)和铸铁两种材料的力学性能、拉伸过程及破坏现象。
5. 学习试验机的使用方法。
二、设备和仪器1.WEW-600B 型电液式万能试验机。
2.游标卡尺、钢板尺三、试样国标GB/T228-2002采用直径d 0=10mm (名义尺寸)的圆形截面长比例试样。
四、实验原理1)低碳钢(Q235 钢)的拉伸实验将试样安装在试验机的上下夹头中,连接试验机和微机的数据线,启动试验机对试样加载,微机自动绘制出载荷位移曲线。
观察试样的受力、变形直至破坏的全过程。
屈服阶段反映在F l -∆曲线图上为一水平波动线。
上屈服力su F 是试样发生屈服而载荷首次下降前的最大载荷。
下屈服力sL F 是试样在屈服期间去除初始瞬时效应(载荷第一次急剧下降)后波动最低点所对应的载荷。
最大力b F 是试样在屈服阶段之后所能承受的最大载荷。
相应的强度指标由以下公式计算:图1-1 试样图1-2 低碳钢的拉伸曲线下屈服强度sL σ(eL R ): sLsL 0F A σ=(1-2 ) 抗拉强度b σ(m R ): bb 0F A σ=(1-3) 测量断后的标距部分长度u l 和颈缩处最小直径d u ,按以下两式计算其主要塑性指标:断后伸长率δ(A ):100%u l l l δ-=⨯ (1-4) 式中0l 为试样原始标距长度,l 为试样断后的标距部分长度。
断面收缩率ψ(Z ):00100%uA A A ψ-=⨯ (1-5) 式中0A 和u A 分别是原始横截面积和断后最小横截面积。
移位法(亦称为补偿法)测定断后的标距部分长度u l 。
[理科实验报告精品]金属材料拉伸实验 实验报告
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材料力学实验报告(一)实验名称:金属材料拉伸实验实验地点实验日期指导教师班级小组成员报告人一、实验目的:二、实验设备及仪器试验机型号、名称:量具型号、名称:三、试件1)试件材料:试件①:低碳钢Q235,试件②:灰口铸铁2)试件形状和尺寸四、实验数据及计算结果屈服极限:0SS A F =σ 延伸率:%10001⨯-=L L L δ 强度极限:0bb A F =σ 断面收缩率:%10001⨯-=A A A ψ 五、拉伸曲线示意图1、低碳钢2、铸铁六、回答问题1)参考低碳钢拉伸图,分段回答力与变形的关系以及在实验中反映出的现象。
2)由低碳钢、铸铁的拉伸图和试件断口形状及其测试结果,回答二者机械性能有什么不同。
3)回忆本次实验过程,你从中学到了哪些知识。
材料力学实验报告(二)实验名称:金属材料压缩实验实验地点实验日期指导教师班级小组成员报告人一、实验目的:二、实验设备及仪器试验机型号、名称:量具型号、名称:三、试件1)试件材料:试件①:低碳钢Q235,试件②:灰口铸铁2)试件形状和尺寸四、数据及计算结果附:计算公式:屈服极限:0SS A =σ强度极限:0bb A =σ 五、压缩曲线示意图1、低碳钢2、铸铁六、回答问题1)为什么低碳钢压缩后成鼓形?2)为什么铸铁压缩时沿轴线大致成45°方向的斜截面破坏?材料力学实验报告(三)实验名称:测定金属材料弹性模量E 实验实验地点 实验日期 指导教师 班级小组成员报告人一、实验目的:二、实验设备及仪器试验机型号、名称: 引伸计型号、名称:三、 试件1)试件形状草图:2)试件尺寸: 标距:mm =L ,直径:mm =d ,横截面积:2mm =A3)试件材料:低碳钢(Q235)四、 实验数据记录五、实验数据整理六、实验结果计算G Pa )(=⋅∆⋅∆=Al LF E δ七、实验曲线图根据上面实验数据表格中的F 与L ∆的各对数据(表中第二行和第五行),在右边的坐标系中描出所有点,穿过以上各点画一射线,此射线即为反映材料E 值的曲线(请思考为什么此射线不过原点?)八、回答问题1)测材料的弹性模量E 为什么要掌握试件应力低于材料的比例极限?2)为什么用等量增截法进行实验?用等量截增法求出的弹性模量与一次加载到最终值求出的弹性模量是否相同?3)实验时为什么要加初载荷?材料力学实验报告(四)实验名称:简支梁弯曲正应力实验实验地点 实验日期 指导教师 班级小组成员报告人一、实验目的:二、实验设备及仪器试验机型号、名称:三、 实验装置1)装置图:2)装置尺寸数据:mm 800=L ,mm 300=a ,mm 20=h ,mm 10=b ,mm 5=c3)装置材料:铸铝,弹性模量GPa 200=E 电阻应变片灵敏度系数2=k四、实验数据记录五、实验数据整理六、计算应力值1)实验值计算:MPa 11==εσE 、MPa 22==εσE 、MPa 33==εσE MPa 44==εσE 、MPa 55==εσE 、MPa 66==εσEMPa 77==εσE2)理论值计算:MPa 71==Z,W Mσ、MPa Z26,2=⋅=I c M σ、MPa Z15,3=⋅=I c M σ2)实验值与理论值的相对误差:六、 回答问题1)为什么要进行温度补偿?2)据实验结果解释梁弯曲时横截面上正应力分布规律。
金属的拉伸实验(实验报告)
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金属的拉伸实验一一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度二S、抗拉强度匚b、断后延伸率「•和断面收缩率'■2、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象,并绘制拉伸图( F —「丄曲线)3、分析低碳钢的力学性能特点与试样破坏特征二、实验设备及测量仪器1、万能材料试验机2、游标卡尺、直尺三、试样的制备试样可制成圆形截面或矩形截面,采用圆形截面试件,试件中段用于测量拉伸变形,其长度I。
称为“标矩”。
两端较粗部分为夹持部分,安装于试验机夹头中,以便夹紧试件。
试验表明,试件的尺寸和形状对材料的塑性性质影响很大,为了能正确地比较材料力学性能,国家对试件的尺寸和形状都作了标准化规定。
直径d0= 20mm ,标矩I。
=2O0nm(k 1 0或I0 =100mm(l0 =5d0)的圆形截面试件叫做“标准试件”,如因原料尺寸限制或其他原因不能采用标准试件时,可以用“比例试件”。
四、实验原理在拉伸试验时,禾U用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸曲线,见图2-11所示的F—△L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F)除以试样原始横截面面积并将横坐标(伸长△ L)除以试样的原始标距I。
得到的曲线便与试样尺寸无关,此曲线称为应力一应变曲线或R —;曲线,如图2 —12所示。
从曲线上可以看出,它与拉伸图曲线相似,也同样表征了材料力学性能。
爲一上屈服力:①一下屈服力'厂最尢力;叫一断裂后塑性伸恰业一彈性佃长團2—11低碳钢拉伸曲线拉伸试验过程分为四个阶段,如图2—11和图2-12所示。
金属材料拉伸试验报告
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金属材料拉伸试验报告一、实验目的。
本次实验旨在通过对金属材料进行拉伸试验,了解金属材料在受力作用下的变形和破坏规律,掌握金属材料的拉伸性能参数,为材料的选用和设计提供依据。
二、实验原理。
拉伸试验是通过在金属试样上施加拉力,使试样产生塑性变形,最终达到破坏的一种试验方法。
在拉伸试验中,通常会测定材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标。
三、实验步骤。
1. 准备试样,按照标准制备金属试样,保证试样的尺寸符合要求。
2. 安装试验机,将试样安装在拉伸试验机上,并调整好试验机的参数。
3. 进行拉伸试验,开始施加拉力,记录拉力-位移曲线,直至试样发生破坏。
4. 测定参数,根据拉力-位移曲线,测定材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等参数。
四、实验数据及结果分析。
通过拉伸试验得到的数据如下:1. 抗拉强度,XXX MPa。
2. 屈服强度,XXX MPa。
3. 断裂伸长率,XX%。
根据实验数据分析可得,材料在受拉力作用下,首先表现出线性的弹性变形,随后进入塑性变形阶段,最终发生破坏。
在拉伸试验中,抗拉强度是材料抵抗拉伸破坏的能力,屈服强度是材料开始发生塑性变形的临界点,断裂伸长率则反映了材料的延展性能。
五、实验结论。
通过本次拉伸试验,我们得出了材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等重要参数。
这些参数对于材料的选用和工程设计具有重要意义。
在实际工程中,我们应该根据材料的拉伸性能参数,合理选择材料,并设计合适的结构,以确保工程的安全可靠。
六、实验总结。
拉伸试验是对金属材料力学性能进行评价的重要手段,通过拉伸试验可以全面了解材料在受拉力作用下的性能表现。
因此,掌握拉伸试验的原理和方法,对于材料工程师和设计人员来说是非常重要的。
在今后的工作中,我们将继续深入学习材料力学知识,不断提高对材料性能的认识,为工程实践提供更加可靠的技术支持。
七、参考文献。
1. 《金属材料拉伸试验方法》。
2. 《金属材料力学性能测试手册》。
以上就是本次金属材料拉伸试验的报告内容,希望能对大家有所帮助。
金属材料的拉伸实验报告
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金属材料的拉伸实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对金属材料进行拉伸实验,了解金属材料在受力作用下的力学性能,探究金属材料的拉伸性能参数,为工程设计和材料选用提供参考依据。
二、实验原理。
金属材料在拉伸过程中,受到外力作用下会发生形变,通过拉伸试验可以得到金属材料的应力-应变曲线。
应力-应变曲线的斜率即为材料的弹性模量,而应力-应变曲线的最大点即为材料的屈服强度,最大点后的应力下降即为材料的延展性能。
三、实验步骤。
1. 将金属试样固定在拉伸试验机上,对试样施加拉伸力。
2. 记录拉伸试验机上的拉伸力和试样的伸长量。
3. 根据拉伸力和伸长量计算金属材料的应力和应变。
4. 绘制应力-应变曲线,并得到材料的弹性模量、屈服强度和延展性能参数。
四、实验数据和结果分析。
通过实验得到金属材料的应力-应变曲线如下图所示:[插入应力-应变曲线图]根据实验数据计算得到金属材料的弹性模量为XXX,屈服强度为XXX,延展性能为XXX。
五、实验结论。
通过本次拉伸实验,我们得到了金属材料的力学性能参数,这些参数对于工程设计和材料选用具有重要意义。
在实际应用中,我们可以根据金属材料的弹性模量、屈服强度和延展性能来选择合适的材料,以确保工程结构的安全可靠性。
六、实验总结。
本次实验通过拉伸试验,探究了金属材料的力学性能,得到了金属材料的应力-应变曲线和相关参数。
同时,我们也深刻认识到了金属材料在受力作用下的变形规律,对于进一步研究金属材料的力学性能具有重要意义。
七、参考文献。
[1] XXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京,科学出版社,2008.[2] XXX. 金属材料力学性能测试方法与应用[M]. 上海,上海科学技术出版社,2010.以上是本次金属材料的拉伸实验报告,谢谢阅读。
金属的拉伸实验(实验报告)
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金属的拉伸实验一一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度S σ、抗拉强度b σ、断后延伸率δ和断面收缩率ψ2、观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象,并绘制拉伸图(F ─L ∆曲线)3、分析低碳钢的力学性能特点与试样破坏特征二、实验设备及测量仪器1、万能材料试验机2、游标卡尺、直尺三、试样的制备试样可制成圆形截面或矩形截面,采用圆形截面试件,试件中段用于测量拉伸变形,其长度0l 称为“标矩”。
两端较粗部分为夹持部分,安装于试验机夹头中,以便夹紧试件。
试验表明,试件的尺寸和形状对材料的塑性性质影响很大,为了能正确地比较材料力学性能,国家对试件的尺寸和形状都作了标准化规定。
直径020d mm =,标矩000200(10)l mm l d ==或000100(5)l mm l d ==的圆形截面试件叫做“标准试件”,如因原料尺寸限制或其他原因不能采用标准试件时,可以用“比例试件”。
四、实验原理在拉伸试验时,利用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸曲线,见图2-11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F )除以试样原始横截面面积S 0,并将横坐标(伸长ΔL )除以试样的原始标距0l 得到的曲线便与试样尺寸无关,此曲线称为应力-应变曲线或R —ε曲线,如图2—12所示。
从曲线上可以看出,它与拉伸图曲线相似,也同样表征了材料力学性能。
拉伸试验过程分为四个阶段,如图2—11和图2-12所示。
材料力学实验报告1
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材料力学实验报告院系班级学号姓名实验一金属材料拉伸实验实验日期:同组成员:一.实验目的1.测定低碳钢的屈服极限,强度极限,延伸率和断面收缩率。
2.测定铸铁的强度极限。
二.实验设备1.万能材料试验机2.游标卡尺三.实验步骤1.用游标卡尺在试件标距长度内取三处,测每一处截面两个相互垂直方向的直径,取其平均值。
最后以三处平均值中最小值作为试件的直径。
2.选择试验机的量程根据试件的强度极限和截面积,估算试件的最大载荷,选择合适的量程。
3.打开电源开关,打开油泵开关,关上回油阀,打开送油阀,将工作台抬高1-2厘米,消除自重,关上送油阀。
4.装夹试件,调读盘零点。
5.打开送油阀,缓慢加载,测试并观察,记录相关数据。
6.试件拉断后,关上送油阀,将试件取出,记录相关数据,测试件断后标距及断后直径。
7.实验整理四、实验记录及实验结果:1、试件尺寸记录- 1 -2、载荷及计算结果3、绘出低碳钢和铸铁的P-ΔL图五、实验结论与分析:1、分析比较两种典型金属材料的抗拉机械性能。
2、国家标准《金属拉伸实验方法》(GB228-87)中规定拉伸试样分为短试样和长试样,对同一材质、同一直径的圆形试样,短试样和长试样的断后延伸率是否相同?若不一样哪个大?- 2 -实验二铸铁材料压缩实验实验日期:同组成员:一.实验目的1.测定铸铁抗压强度极限σb。
2.观察铸铁在压缩时的变形和破坏现象。
二.实验设备1.万能材料试验机2.游标卡尺三.实验步骤1.测量试件直径用游标卡尺在试件相互垂直方向的直径各测一次,取其平均值。
2.选择试验机的量程根据试件的强度极限和截面积,估算试件的最大载荷,选择合适的量程。
3.打开电源开关,打开油泵开关,关上回油阀,打开送油阀,将工作台抬高1-2厘米,消除自重,关上送油阀。
4.安装试件,注意载荷对中。
调读盘零点。
5.打开送油阀,缓慢加载,测试并观察,试件压断后,关上送油阀,将试件取出,记录相关数据。
四、实验记录及实验结果:1、试件几何尺寸记录2、实验数据记录及处理五. 实验结论与分析:1、铸铁的破坏形式说明什么问题?2、铸铁压缩与拉伸破坏端面形状有什么不同?- 3 -- 4 - 实验三 弹性模量E 的测定实验日期:同组成员: 一.实验目的1.测定低碳钢的弹性模量E 。
金属材料的拉伸实验报告
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金属材料的拉伸实验报告金属材料的拉伸实验报告引言:金属材料是我们日常生活中经常接触到的一种材料,它具有优良的导电性、导热性和可塑性等特点,广泛应用于建筑、交通、电子等领域。
为了了解金属材料的力学性能,我们进行了拉伸实验。
本实验旨在通过拉伸试验,研究金属材料的拉伸性能及其变形行为。
实验目的:1. 了解金属材料的拉伸性能;2. 掌握金属材料的变形行为;3. 分析金属材料的断裂形态。
实验装置:1. 拉伸试验机:用于对金属材料进行拉伸实验,测量材料的应力-应变曲线;2. 金属试样:选择不同材质的金属试样,如铁、铝、铜等;3. 夹具:用于将金属试样固定在拉伸试验机上。
实验步骤:1. 准备工作:选择合适的金属试样,并对其进行清洁和测量,记录试样的初始尺寸;2. 安装试样:将试样固定在拉伸试验机上,确保试样的两端与夹具紧密连接;3. 开始拉伸:通过拉伸试验机施加力,逐渐增加载荷,使试样发生塑性变形;4. 记录数据:在拉伸过程中,记录试样的载荷和变形数据;5. 终止拉伸:当试样出现明显的颈缩现象或断裂时,停止拉伸;6. 分析数据:根据记录的数据,绘制应力-应变曲线,并分析试样的拉伸性能和断裂形态。
实验结果:通过拉伸试验,我们得到了金属材料的应力-应变曲线。
在拉伸过程中,随着载荷的增加,试样开始发生塑性变形,应变逐渐增加,而应力也随之增大。
当试样达到最大载荷时,出现明显的颈缩现象,试样开始局部断裂。
最终,试样完全断裂,形成两个断裂面。
根据应力-应变曲线和断裂形态,我们可以评估金属材料的拉伸性能和抗拉强度。
讨论与分析:1. 强度分析:根据应力-应变曲线,我们可以得到金属材料的屈服强度、抗拉强度等参数。
这些参数反映了金属材料的强度和韧性。
比较不同材质的金属试样,可以发现它们的强度和韧性存在差异,这与其化学成分和晶体结构有关。
2. 变形行为:通过观察试样的断裂形态,我们可以了解金属材料的变形行为。
例如,出现明显的颈缩现象说明金属材料在拉伸过程中发生了局部变形,并且在该区域发生了应力集中,导致断裂。
金属拉伸实验报告
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金属拉伸实验报告金属拉伸实验报告引言:金属拉伸实验是材料力学实验中常见的一种实验方法,通过对金属材料施加拉力,观察其在不同应力下的变形情况,可以获得金属材料的力学性能参数,如屈服强度、抗拉强度等。
本报告将详细介绍金属拉伸实验的实验步骤、结果分析以及实验中遇到的问题与解决方法。
实验步骤:1. 实验准备:在进行金属拉伸实验前,首先需要选择合适的金属材料样品,并对其进行切割和打磨,以保证样品的表面光滑。
同时,还需要准备好拉伸实验机、应变计等实验设备。
2. 样品安装:将金属样品固定在拉伸实验机的夹具上,确保样品的两端与夹具之间的连接牢固。
3. 施加载荷:通过拉伸实验机施加拉力,逐渐增加样品的应力,同时记录下相应的应变数据。
4. 数据记录:在拉伸实验过程中,需要实时记录下样品的应力和应变数据,可以利用应变计等设备进行测量,并将数据记录在实验记录表中。
5. 实验结束:当样品出现断裂或拉伸变形达到一定程度时,停止施加拉力,结束实验。
将实验数据整理并保存。
结果分析:通过对金属拉伸实验的数据进行分析,可以得出以下结论:1. 应力-应变曲线:在金属拉伸实验中,应力与应变之间存在一定的关系。
当施加的拉力逐渐增大时,样品会发生塑性变形,出现应变。
应力-应变曲线通常呈现出线性增长的趋势,直至达到一定应力时,样品会出现屈服现象。
2. 屈服强度:屈服强度是指材料在拉伸过程中发生塑性变形的临界点。
通过应力-应变曲线的分析,可以确定样品的屈服强度。
屈服强度是衡量材料抗拉性能的重要指标之一。
3. 抗拉强度:抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大拉力。
通过实验数据的分析,可以计算出样品的抗拉强度。
抗拉强度是评价材料强度的重要参数,对工程设计和材料选择具有指导意义。
实验中遇到的问题与解决方法:在金属拉伸实验中,可能会遇到以下问题:1. 样品断裂:在实验过程中,样品可能会因为外力过大或材料本身的缺陷导致断裂。
为了避免这种情况的发生,需要选择质量良好的样品,并控制施加的拉力,避免过大的应力。
金属材料拉伸与压缩实验报告

金属材料拉伸与压缩实验报告金属材料拉伸与压缩实验报告引言:金属材料是工程领域中广泛应用的一类材料。
了解金属材料的力学性能对于设计和制造具有高强度和高可靠性的结构件至关重要。
本实验旨在通过拉伸和压缩实验,研究金属材料的力学性能,并分析其应力-应变曲线、屈服强度和延伸率等参数。
实验方法:1. 拉伸实验:首先,选择一块金属试样,将其夹紧在拉伸试验机上。
逐渐施加拉力,记录下拉伸过程中的应变和应力数据。
当试样断裂时,停止拉力施加,记录下断裂点的应变和应力。
2. 压缩实验:选择一块金属试样,将其夹紧在压缩试验机上。
逐渐施加压力,记录下压缩过程中的应变和应力数据。
当试样发生破坏时,停止压力施加,记录下破坏点的应变和应力。
实验结果与分析:通过拉伸实验得到的应力-应变曲线表明,金属材料在拉伸过程中呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
在弹性阶段,应变与应力成正比,材料能够恢复原状。
在屈服阶段,应变增加速度减慢,材料开始发生塑性变形。
在断裂阶段,应变急剧增加,材料发生断裂。
通过测量屈服点的应力和应变,可以计算出材料的屈服强度。
通过压缩实验得到的应力-应变曲线与拉伸实验类似,也呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
然而,与拉伸实验相比,压缩实验中的屈服点通常较难确定。
这是因为在压缩过程中,试样受到的应力分布不均匀,可能会导致试样的局部塑性变形和失稳。
根据实验数据计算得到的屈服强度和延伸率等参数可以用来评估金属材料的机械性能。
屈服强度是材料在发生塑性变形之前能够承受的最大应力。
延伸率是材料在拉伸过程中能够延展的程度,通常以百分比表示。
这些参数对于工程设计和材料选择非常重要,可以帮助工程师确定合适的金属材料以满足特定的应用需求。
结论:通过拉伸和压缩实验,我们可以获得金属材料的应力-应变曲线,并计算出屈服强度和延伸率等参数。
这些参数对于评估金属材料的力学性能至关重要。
在工程设计和材料选择过程中,我们应该根据特定应用的需求,选择具有适当力学性能的金属材料,以确保结构的安全性和可靠性。
金属拉伸试验

1)直测法 : 断裂处到最邻近标距端点的距离大
于L0/3
2)移位法 : 断裂处到最邻近标距端点的距离小
于或等于L0/3
2008.11
17
金属拉伸试验
Lμ:AO+OB+2BC
Lμ:AO+OB+BC+BC1
2008.11
18
金属拉伸试验
断面收缩率 Z --试样拉断后,颈缩处横截面的
最大缩减量与原始横截面积的百分比。
12
金属拉伸试验
根据 力一伸长曲线 测定规定非比例延伸强度。
Rp
Fp So
2008.11
13
金属拉伸试验
3、强度性能指标 (抗拉强度Rm)
抗拉强度(Rm) ---试样拉伸过程中最大试验
力所对应的应力。
Rm
2008.11
Fm So
14
金属拉伸试验
4、塑性性能指标
(断后伸长率A、屈服点伸长率Ae、最大力 下的总伸长率Agt、最大力下的非比例伸长 率Ag和断面收缩率Z)。
2008.11
6
金属拉伸试验
FeL Re L So
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金属拉伸试验
ReH
FeH So
ReL
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FeL So
8
金属拉伸试验
ReH
FeH So FeL So
9
ReL
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金属拉伸试验
ReH
FeH So FeL So
10
ReL
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(规定非比例延伸强度RP、规定总延伸强度Rt、
规定残余延伸强度Rr)
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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。
金属材料拉伸实验报告

一、实验目的1. 学习全数字化电子万能材料试验机的操作方法。
2. 测定低碳钢在拉伸过程中的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。
3. 观察低碳钢在拉伸过程中的各种现象,并分析其力学性能特点。
4. 比较低碳钢和铸铁的力学性能差异。
二、实验原理金属材料拉伸试验是一种常见的力学性能测试方法,通过测定材料在拉伸过程中的应力、应变、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率等指标,来评价材料的力学性能。
拉伸试验过程中,材料将经历弹性变形、塑性变形和断裂等阶段,各阶段的真实反映材料抵抗外力的全过程。
三、实验仪器与设备1. 全数字化电子万能材料试验机2. 计算机及数据采集系统3. 游标卡尺4. 低碳钢试样5. 铸铁试样四、实验步骤1. 将低碳钢试样和铸铁试样分别安装在万能材料试验机上。
2. 调整试验机,确保试样夹紧良好。
3. 启动试验机,进行拉伸试验。
4. 记录拉伸过程中的应力、应变、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率等数据。
5. 观察并记录低碳钢和铸铁在拉伸过程中的各种现象。
五、实验结果与分析1. 低碳钢试样拉伸试验结果:- 屈服强度:286.41 MPa- 抗拉强度:383.87 MPa- 断后伸长率:25.27%- 断面收缩率:60.11%在拉伸过程中,低碳钢表现出良好的塑性变形能力,直至断裂。
断裂形式为沿最大主应力方向断裂。
2. 铸铁试样拉伸试验结果:- 抗拉强度:279.98 MPa- 断后伸长率:1%铸铁在拉伸过程中表现出脆性断裂特征,断裂形式为沿最大主应力方向断裂。
3. 低碳钢和铸铁力学性能比较:- 低碳钢具有良好的塑性变形能力和抗拉强度,适用于承受较大变形和载荷的工程结构。
- 铸铁具有良好的抗压强度和硬度,但塑性变形能力较差,适用于承受较大载荷和冲击的工程结构。
六、实验结论1. 低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力学性能差异较大,低碳钢具有良好的塑性和抗拉强度,而铸铁具有良好的硬度和抗压强度。
实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验

实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验一金属材料的拉伸及弹性模量测定试验实验时间: 设备编号: 温度: 湿度: 一、实验目的1、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与变形的关系。
2、测定低碳钢的弹性模量E。
3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限;强度极限,伸长率和截面收缩率4、测定铸铁的强度极限。
5、比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)拉伸时的力学性质。
6、了解CMT微机控制电子万能实验机的构造原理和使用方法。
二、实验设备和仪器1(CMT微机控制电子万能实验机2(电子式引伸计仪3(游标卡尺4(钢尺三.实验原理试件夹持在夹具上,点击试件保护键,消除夹持力,调节拉力作用线,使之能通过试件轴线,实现试件两端的轴向拉伸。
试件在开始拉伸之前,设置好保护限位圈,微机控制系统首先进入POWERTEST3.0界面。
试件在拉伸过程中,POWERTEST3.0软件自动描绘出一条力与变形的关系曲线如图1—2,低碳钢在拉伸到屈服强度时,取下引伸计,试件继续拉伸,直至试件被拉断。
1低碳钢试件的拉伸曲线(图1—2a)分为四个阶段―弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
铸铁试件的拉伸曲线(图1—2b)比较简单,既没有明显的直线段,也没有屈服阶段,变形很小时试件就突然断裂,断口与横截面重合,断口形貌粗糙。
抗拉强度σb较低,无明显塑性变形。
与电子万能实验机联机的微型电子计算机自动给出低碳钢试件的屈服载荷Fs、最大载荷Fb和铸铁试件的最大载荷Fb。
取下试件测量试件断后最小直径d1和断后标距 l1,由下述公式l,lA,AFFs1001b,,,,,,,100%,,,100%sbAAlA0000 可计算低碳钢的拉伸屈服点σs。
、抗拉强度σb、伸长率δ,和断面收缩率ψ;铸铁的抗拉强度σb。
低碳钢的弹性模量E由以下公式计算:,Fl0E,A,l0式中ΔF为相等的加载等级,Δl为与ΔF相对应的变形增量。
四、实验步骤(1)低碳钢拉伸试验步骤2按照式样、设备的准备及测试工作,大致可以将低碳钢拉伸试验步骤归纳如下: dolo首先,将式样标记标距点,测量式样直径及标距。
金属材料拉伸实验报告

金属材料拉伸实验报告实验目的,通过对金属材料进行拉伸实验,探究其拉伸性能及力学性能,为材料的工程应用提供参考。
实验原理,金属材料在受力作用下会发生形变,拉伸实验是一种常用的材料力学性能测试方法。
在拉伸实验中,我们通常会测定金属材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标,以评估材料的力学性能。
实验步骤:1. 准备样品,选择不同种类的金属材料作为实验样品,制备成标准尺寸的试样。
2. 安装设备,将试样固定在拉伸试验机上,调整好试验机的参数。
3. 进行拉伸实验,逐渐增加试样上的拉力,记录下拉伸过程中的应力-应变曲线。
4. 测定结果,根据实验数据计算出金属材料的抗拉强度、屈服强度等力学性能指标。
5. 分析结果,对实验结果进行分析,比较不同金属材料的力学性能差异。
实验结果与分析:通过实验我们得到了不同金属材料的拉伸性能数据,例如抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等指标。
我们发现,不同金属材料具有不同的力学性能表现,这与其晶体结构、晶粒大小、合金元素等因素密切相关。
例如,晶粒较细的金属材料通常具有较高的屈服强度,而含有合金元素的金属材料则具有较高的抗拉强度。
实验结论:通过本次拉伸实验,我们深入了解了金属材料的力学性能特点,不同金属材料在受力作用下表现出不同的拉伸性能。
这些数据对于工程材料的选择和设计具有重要的指导意义,也为金属材料的进一步研究提供了实验基础。
实验总结:拉伸实验是一种重要的材料力学性能测试方法,通过实验我们可以全面了解金属材料的拉伸性能,为工程应用提供可靠的数据支持。
在今后的工作中,我们将继续深入研究金属材料的力学性能,不断完善实验方法,为材料科学研究和工程应用做出更大的贡献。
通过本次实验,我们对金属材料的拉伸性能有了更深入的了解,这对于材料工程领域的发展具有重要的意义。
希望本报告能够为相关领域的研究和工程应用提供一定的参考价值。
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。
实验1--金属材料拉伸实验

实验一金属材料拉伸实验拉伸试验是检验金属材料力学性能普遍采用的一种极为重要的基本试验。
金属的力学性能可用强度极限σb、屈服极限σs、延伸率δ、断面收缩率Ψ和冲击韧度αk五个指标来表示。
它是机械设计的主要依据。
在机械制造和建筑工程等许多领域,有许多机械零件或建筑构件是处于受拉状态,为了保证构件能够正常工作,必须使材料具有足够的抗拉强度,这就需要测定材料的性能指标是否符合要求,其测定方法就是对材料进行拉伸试验,因此,金属材料的拉伸试验及测得的性能指标,是研究金属材料在各种使用条件下,确定其工作可靠性的主要工具之一,是发展新金属材料不可缺少的重要手段,所以拉伸试验是测定材料力学性能的一个基本试验。
一、实验目的1、测定低碳钢在拉伸过程中的几个力学性能指标:屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ、断面收缩率Ψ。
铸铁的σb 。
2、观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸图(P—ΔL图)由此了解试件变形过程中变形随荷载变化规律,以及有关的一些物理现象。
3、观察断口,比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能,及断口形貌。
二、实验设备仪器及量具万能材料实验机,引伸仪,划线台,游标卡尺;小直尺。
三、试件金属材料拉伸实验常用圆形试件。
为了使实验测得数据可以互相比较,试件形状尺寸必须按国家标准GB228—76的规定制造成标准试件。
如因材料尺寸限制等特殊情况下不能做成标准试件时,应按规定做成比例试件。
图1为圆形截面标准试件和比例试件的国标规定。
对于板材可制成矩形截面。
园形试件标距L。
和直径之比,长试件为L0/d=10,以δ10表示,短试件为L/d=5以δs表示。
矩形试件截面面积A0和标距L之间关系应为3.11AL=或065.5AL=试件两端为夹持部分,因夹具类形不同,圆形试件端部可做成圆柱形,阶梯形或螺纹形如图1。
四、实验原理1.由材料力学EAFll=∆得到lAFlE∆=其中,l是试样标距,F是载荷,l∆是变形量,A是试样横截面积。
金属材料拉伸实验报告

金属材料拉伸实验报告金属材料拉伸实验报告导言:金属材料是工业生产中常用的材料之一,其力学性能对于工程设计和制造至关重要。
拉伸实验是一种常见的测试方法,可以评估金属材料的强度、延展性和韧性等特性。
本实验旨在通过拉伸实验对某种金属材料进行性能测试,并分析其断裂特征和力学性能。
实验方法:1. 实验材料的选择在本次实验中,我们选择了一种常见的金属材料——钢材作为测试对象。
钢材具有较高的强度和韧性,广泛应用于建筑、制造和交通等领域。
2. 实验装置和操作我们使用了一台万能拉伸试验机进行实验。
首先,将钢材样品切割成符合标准尺寸的试样。
然后,在拉伸试验机上夹紧试样,并调整好试样的位置和夹紧力。
接下来,通过控制拉伸试验机的速度和载荷,进行拉伸实验。
在实验过程中,记录下载荷和试样的伸长量。
实验结果:1. 断裂特征在拉伸实验中,我们观察到钢材试样在受力过程中逐渐发生塑性变形,伴随着试样的颈缩现象。
最终,试样发生断裂,形成两个断口。
通过观察断口形貌,我们可以看到断口表面呈现出光洁的平面,呈现出典型的“杯状”形态。
这表明钢材的断裂是韧性断裂。
2. 力学性能通过拉伸实验的测试数据,我们可以得到钢材的力学性能参数。
其中,最常用的参数包括屈服强度、抗拉强度和延伸率。
屈服强度是指试样开始发生塑性变形的载荷值。
在拉伸实验中,我们可以通过绘制载荷-伸长曲线来确定屈服强度。
曲线上的点即为屈服强度。
抗拉强度是指试样在拉伸过程中承受的最大载荷值。
通过拉伸实验的测试数据,我们可以得到抗拉强度的数值。
延伸率是指试样在拉伸过程中的伸长量与初始试样长度的比值,通常以百分比表示。
通过测量试样的伸长量,我们可以计算出延伸率。
讨论与分析:通过本次拉伸实验,我们得到了钢材的力学性能参数。
这些参数对于工程设计和材料选择具有重要意义。
首先,屈服强度可以作为评估材料的抗塑性变形能力的指标。
较高的屈服强度意味着材料具有较好的抗塑性变形能力,适用于承受大的载荷和应力的工程。
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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 二s 和抗拉强度二b 。
2. 测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标:伸长率 和断面收缩率<。
3. 测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度
;「b。
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。
(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(
I )。
标距(I 0)是待测部分的主体,其截面
积为A o 。
按标距(I o )与其截面积(A o )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。
试样
标距 I I o , (mm) 截面积A, (mrr )
圆形试样直径 d (mm )
延伸率
比例
长
11.3 你0 或 10 d
任意
任意
短
5.65 J A0 或 5 d
夹持过渡
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 o
若已知载荷△ F及试件尺寸,只要测得试件伸长△ L或纵向应变即可得出弹性模量E。
A PL° A P 1
E 二△(△L)A0 A0也名
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。
(二)塑性材料的拉伸(低碳钢):图1-2所示是典型的低碳钢拉伸图。
当试样开始受力时,因夹持力较小,其夹持部分在夹头内有滑动,故图中开始阶段的
力称上屈服极限,由于它受变形速度等因素的影响较大,一般不作为材料的强度指标;同样,
屈服后第一次下降的最低点也不作为材料的强度指标。
除此之外的其它最低点中的最小值(B 点)作为屈服强度二s:
A o
当屈服阶段结束后(C点),继续加载,载荷一变形曲线开始上升,材料进入强化阶段。
若在这一阶段的某一点(如D点)卸载至零,则可以得到一条与比例阶段曲线基本平行的卸载曲线。
此时立即再加载,则加载曲线沿原卸载曲线上升到D点,以后的曲线基本与未经卸
载的曲线重合。
可见经过加载、卸载这一过程后,材料的比例极限和屈服极限提高了,而延
伸率降低了,这就是冷作硬化。
随着载荷的继续加大,拉伸曲线上升的幅度逐渐减小,当达到最大值(E点)R m后,
试样的某一局部开始出现颈缩,而且发展很快,载荷也随之下降,迅速到达F点后,试样断
裂。
材料的强度极限 c b 为:
P
b
C b=-
A o
当载荷超过弹性极限时,就会产生塑性变形。
金属的塑性变形主要是材料晶面产生了 滑移,是剪应力引
起的。
描述材料塑性的指标主要有材料断裂后的延伸率3和截面收缩率“
来表示。
伸长率
” J 1100%
I o
截面收缩率"=:A A 100%
A
式中I 。
、l i 和A 、A i 分别是断裂前后的试样标距的长度和截面积。
l 1
可用下述方法测定:
直接法:如断口到最近的标距端点的距离大于
1。
/3 ,则直接测量两标距端点间的长度为 l i ;
移位法:如断口到最近的标距端点的距离小于 |o /3 ,如图1-3所示:在较长段上,从断
口处0起取基本短段的格数,得到
B 点,所余格数若为偶数,则取其一半,得到
C 点;若为
奇数,则分别取其加1和减1的一半,得到CG 点,那么移位后的I i 分别为:I i =A0+0B+2B,C
I 1=A0+0B+BC+BC
(b )
五•实验步骤
(一)塑性材料的拉伸(圆形截面低碳钢)
1、 确定标距
根据表1-1的规定,选择适当的标距(这里以 10d 作为标距I o ),并测量I 0的实际值。
为了便于测量I 1,将标距均分为若干格,如
10格。
2、 试样的测量
用游标卡尺在试样标距的两端和中央的三个截面上测量直径,
每个截面在互相垂直的两
个方向各测一次,取其平均值,并用三个平均值中最小者作为计算截面积的直径 d,并计算
出A 值。
3、 仪器设备的准备
根据材料的强度极限R m 和截面积A o 估算最大载荷值P max ,根据P max 选择试验机测试量程, 建立试验
A 0
B
C D
------------------------------------------------ ---------------
—• • • • • •— • •—・ •-
编号,设置参数,调零。
4、安装试件
试件先安装在试验机的上夹头内,再使用手控盒移动下夹头,使其达到适当的位置,并把试件下端夹紧。
5、按试验开始按钮加载,试验断裂试验结束,卸载。
6、测试样断后尺寸
(二)脆性材料的拉伸(圆形截面铸铁)
铸铁等脆性材料拉伸时的载荷一变形曲线不象低碳钢拉伸那样明显地分为弹性、屈服、颈缩和断裂四个阶段,而是一根接近直线的曲线,且载荷没有下降段。
它是在非常小的变形下突然断裂的,断裂后几乎不到残余变形。
因此,测试它的c s、、:、匸就没有实际意义,
只要测定它的强度极限二b就可以了。
实验前测定铸铁试件的横截面积A o,然后在试验机上缓慢加载,直到试件断裂,记录其
最大载荷P b,求出其强度极限-bo
(三)拉伸试验结果的计算精确度
1 •强度性能指标(屈服应力匚s和抗拉强度c b)的计算精度要求为0.5MPa,即:凡v
0.25 MPa的数值舍去,> 0.25MPa而v 0.75MPa的数值化为0.5MPa , > 0.75MPa的数值者则进为1MPa o
2. 塑性性能指标(伸长率和断面收缩率)的计算精度要求为0.5%,即:凡v 0.25% 的数值舍去,》0.25%而v 0.75%的数值化为0.5% , > 0.75%的数值则进为1%。
五.讨论与思考
1. 当断口到最近的标距端点的距离小于10/3时,为什么要采取移位的方法来计算l i ?
2. 用同样材料制成的长、短比例试件,其拉伸试验的屈服强度、伸长率、截面收缩率
和强度极限都相同吗?
3. 观察铸铁和低碳钢在拉伸时的断口位置,为什么铸铁大都断在根部?
4. 比较铸铁和低碳钢在拉伸时的力学性能。
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