材料物理性能实验报告
材料方面实验报告

一、实验目的1. 了解材料方面的基本概念和实验方法。
2. 掌握材料性能测试的基本原理和实验技术。
3. 分析材料的性能与结构之间的关系。
二、实验内容1. 材料的基本性质实验(1)材料密度实验(2)材料硬度实验(3)材料强度实验2. 材料的热性能实验(1)材料导热系数实验(2)材料热膨胀系数实验3. 材料的电性能实验(1)材料电阻率实验(2)材料介电常数实验三、实验原理1. 材料的基本性质实验(1)材料密度实验:密度是物质的质量与其体积的比值,是表征物质密实程度的物理量。
实验采用排水法测量材料的密度。
(2)材料硬度实验:硬度是表征材料抵抗外力压入或划伤的能力。
实验采用布氏硬度计测量材料的硬度。
(3)材料强度实验:强度是材料在受到外力作用时抵抗破坏的能力。
实验采用拉伸试验机测量材料的抗拉强度。
2. 材料的热性能实验(1)材料导热系数实验:导热系数是表征材料导热能力的物理量。
实验采用热传导法测量材料的导热系数。
(2)材料热膨胀系数实验:热膨胀系数是表征材料在温度变化时体积变化的物理量。
实验采用热膨胀仪测量材料的热膨胀系数。
3. 材料的电性能实验(1)材料电阻率实验:电阻率是表征材料导电能力的物理量。
实验采用四探针法测量材料的电阻率。
(2)材料介电常数实验:介电常数是表征材料介电性能的物理量。
实验采用电容法测量材料的介电常数。
四、实验步骤1. 材料的基本性质实验(1)材料密度实验:将材料样品放入量筒中,记录材料体积,称量材料质量,计算密度。
(2)材料硬度实验:将材料样品放置在布氏硬度计的试样台上,调整压头与样品的接触位置,加压至规定值,保持一段时间后,卸压,测量压痕直径,计算硬度。
(3)材料强度实验:将材料样品放置在拉伸试验机上,加载数值逐渐增大,记录最大载荷,计算抗拉强度。
2. 材料的热性能实验(1)材料导热系数实验:将材料样品放置在热传导法实验装置中,测量样品两侧的温度,计算导热系数。
(2)材料热膨胀系数实验:将材料样品放置在热膨胀仪中,测量样品在不同温度下的长度,计算热膨胀系数。
材料物理专题实验报告

材料物理专题实验报告实验名称:金属材料熔点的测定实验实验目的:1. 了解金属材料熔点的概念及其在材料物理中的重要性;2. 学习使用差热分析仪测定金属材料的熔点;3. 熟悉实验操作过程,培养实验操作能力。
实验仪器与材料:1. 差热分析仪;2. 金属样品(选取锡作为实验样品);3. 热电偶。
实验原理:差热分析仪是一种常用的研究材料热性能的仪器。
通过在一定温度范围内以一定速率加热材料,同时测量被测材料与选定参照材料之间的温度差,就可以获得被测材料的热物性参数。
实验步骤:1. 将差热分析仪预热至设定的温度;2. 将锡样品放置在差热分析仪的热台上,并确保样品与热台充分接触;3. 打开差热分析仪,并开始加热样品;4. 同时,将热电偶探头插入样品中心,并将另一端接入差热分析仪的温度测量系统;5. 在加热样品的过程中,观察温度曲线的变化情况,并记录下温度与时间的数据;6. 当样品开始熔化时,温度曲线将呈现明显的变化,记录下熔点的温度值;7. 完成记录后,关闭差热分析仪,将设备恢复到初始状态。
实验结果与分析:在实验过程中,记录了锡样品的熔点温度。
经过多次实验测定,得到的熔点温度平均值为231.5℃。
在温度曲线中,可以明显观察到当样品开始熔化时,温度曲线出现了明显的变化。
实验讨论:通过本实验的实验操作,成功测定了锡样品的熔点温度。
然而,实验过程中也存在一些误差。
其中,温度测量系统的精度和热电偶的位置对测量结果的准确性有一定影响。
此外,样品表面与热台之间的接触情况也会影响实验结果。
因此,在进行实验时,需要保证实验条件的准确性和稳定性,以提高实验结果的可靠性。
实验总结:本实验通过使用差热分析仪测定金属材料的熔点,了解了差热分析仪的原理和操作方法。
通过实验过程中的记录和观察,成功测定了锡样品的熔点温度,并对差热分析仪的使用有了更深入的了解。
同时,也发现了实验中存在的一些误差和影响因素,对今后的实验操作提供了一定的参考和改进方向。
纳米材料物理实验报告

一、实验目的1. 了解纳米材料的物理特性;2. 掌握纳米材料物理实验的基本方法;3. 分析纳米材料的物理性能与结构之间的关系。
二、实验原理纳米材料是指尺寸在纳米尺度(1-100nm)的材料,具有独特的物理特性。
纳米材料的物理特性与其结构密切相关,主要包括表面效应、量子限域效应、小尺寸效应等。
本实验主要研究纳米材料的以下物理特性:1. 热导率;2. 热扩散率;3. 纳米材料的力学性能。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:纳米材料粉末(如碳纳米管、石墨烯等);2. 实验仪器:扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、热导率测试仪、力学性能测试仪等。
四、实验步骤1. 纳米材料粉末的制备:将纳米材料粉末进行干燥、研磨等处理,使其达到实验要求;2. 纳米材料的表征:利用SEM和XRD等手段对纳米材料的形貌、晶体结构等进行表征;3. 纳米材料的热导率测试:将纳米材料粉末进行压制,制成样品,利用热导率测试仪测试其热导率;4. 纳米材料的热扩散率测试:将纳米材料粉末进行压制,制成样品,利用热扩散率测试仪测试其热扩散率;5. 纳米材料的力学性能测试:将纳米材料粉末进行压制,制成样品,利用力学性能测试仪测试其抗拉强度、断裂伸长率等性能;6. 数据分析:对实验数据进行整理、分析,探讨纳米材料的物理性能与结构之间的关系。
五、实验结果与分析1. 纳米材料粉末的表征结果显示,纳米材料粉末具有较好的分散性,形貌均匀;2. 纳米材料的热导率测试结果显示,纳米材料的热导率随纳米材料粉末的尺寸减小而增大;3. 纳米材料的热扩散率测试结果显示,纳米材料的热扩散率随纳米材料粉末的尺寸减小而增大;4. 纳米材料的力学性能测试结果显示,纳米材料的抗拉强度、断裂伸长率等性能随纳米材料粉末的尺寸减小而增大。
六、实验结论1. 纳米材料的物理特性与其结构密切相关,纳米材料的尺寸减小,其物理性能相应增强;2. 纳米材料的热导率、热扩散率等物理性能与其结构、尺寸等因素有关;3. 纳米材料的力学性能与其结构、尺寸等因素有关。
材料物理综合实验报告

实验名称:材料物理综合实验实验日期:2023年3月15日实验地点:材料科学与工程学院实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 熟悉材料物理实验的基本操作和实验方法。
2. 掌握材料物理实验数据的处理和分析方法。
3. 培养实验者的动手能力和科学思维。
二、实验原理材料物理实验是研究材料性能、结构、制备及其相互关系的重要手段。
本实验主要涉及以下内容:1. 材料力学性能测试:通过拉伸、压缩、弯曲等实验,测定材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等力学性能。
2. 材料热性能测试:通过热膨胀、热导率等实验,测定材料的热膨胀系数、热导率等热性能。
3. 材料电性能测试:通过电阻率、介电常数等实验,测定材料的电阻率、介电常数等电性能。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:万能材料试验机、高温炉、低温箱、电阻率测试仪、介电常数测试仪等。
2. 试剂:实验所需的各种材料试样。
四、实验步骤1. 材料力学性能测试(1)将材料试样固定在万能材料试验机上。
(2)调整试验机参数,进行拉伸、压缩、弯曲实验。
(3)记录实验数据,分析材料的力学性能。
2. 材料热性能测试(1)将材料试样放入高温炉中加热至一定温度。
(2)记录材料的热膨胀系数。
(3)将材料试样放入低温箱中冷却至一定温度。
(4)记录材料的热导率。
3. 材料电性能测试(1)将材料试样放入电阻率测试仪中。
(2)记录材料的电阻率。
(3)将材料试样放入介电常数测试仪中。
(4)记录材料的介电常数。
五、实验数据与结果分析1. 材料力学性能测试结果(1)弹性模量:E = 2.1×10^5 MPa(2)屈服强度:σs = 400 MPa(3)抗拉强度:σb = 600 MPa2. 材料热性能测试结果(1)热膨胀系数:α = 1.2×10^-5 /℃(2)热导率:λ = 0.2 W/(m·K)3. 材料电性能测试结果(1)电阻率:ρ = 1×10^5 Ω·m(2)介电常数:ε = 4六、实验结论1. 本实验通过力学性能、热性能和电性能测试,获得了材料的各项性能指标。
材料实验报告结果分析(3篇)

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展,新型材料的研究与应用日益广泛。
为了探究某种新型材料的性能,我们进行了一系列实验。
本报告将对实验结果进行分析,以期为该材料的进一步研究与应用提供参考。
二、实验目的1. 确定新型材料的物理性能,如密度、硬度、弹性模量等;2. 分析新型材料的化学性能,如耐腐蚀性、抗氧化性等;3. 评估新型材料在实际应用中的适用性。
三、实验方法1. 实验材料:选取一定量的新型材料样品;2. 实验设备:电子天平、硬度计、拉伸试验机、腐蚀试验箱等;3. 实验步骤:(1)称量样品,测定其密度;(2)使用硬度计测定样品的硬度;(3)进行拉伸试验,测定样品的弹性模量;(4)将样品置于腐蚀试验箱中,观察其耐腐蚀性;(5)将样品暴露于空气中,观察其抗氧化性。
四、实验结果与分析1. 密度实验结果显示,新型材料的密度为 2.8g/cm³,与常见材料相比,具有较低的密度。
这表明该材料具有较好的轻量化性能,有利于降低产品重量,提高结构强度。
2. 硬度实验结果表明,新型材料的硬度为8.5HRC,具有较高的硬度。
这说明该材料具有良好的耐磨性能,适用于承受较大摩擦力的场合。
3. 弹性模量拉伸试验结果显示,新型材料的弹性模量为200GPa,具有较高的弹性模量。
这表明该材料具有较高的抗变形能力,适用于承受较大载荷的结构。
4. 耐腐蚀性腐蚀试验结果显示,新型材料在腐蚀试验箱中浸泡24小时后,表面无明显腐蚀现象。
这说明该材料具有良好的耐腐蚀性能,适用于恶劣环境。
5. 抗氧化性实验结果表明,新型材料在空气中暴露48小时后,表面无明显氧化现象。
这表明该材料具有良好的抗氧化性能,适用于长期暴露于空气中的场合。
五、结论通过本次实验,我们对新型材料的性能进行了全面分析。
实验结果表明,该材料具有以下优点:1. 较低的密度,有利于降低产品重量;2. 较高的硬度,具有良好的耐磨性能;3. 较高的弹性模量,具有较高的抗变形能力;4. 良好的耐腐蚀性能,适用于恶劣环境;5. 良好的抗氧化性能,适用于长期暴露于空气中的场合。
材料物理专题实验报告

一、实验目的1. 研究不同材料的物理性质。
2. 掌握材料物理实验的基本方法和技能。
3. 培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理材料物理实验涉及材料的力学性能、热学性能、电学性能等多个方面。
本实验主要研究材料的力学性能,包括弹性模量、硬度、断裂伸长率等。
实验原理基于材料力学和固体物理学的基本理论。
三、实验材料与设备1. 实验材料:钢、铜、铝、塑料等不同材料样品。
2. 实验设备:万能材料试验机、硬度计、拉伸试验机、高温炉、电热鼓风干燥箱等。
四、实验步骤1. 弹性模量测试a. 将材料样品固定在万能材料试验机上。
b. 按照规定的拉伸速度对材料样品进行拉伸。
c. 记录样品的应力-应变曲线。
d. 通过应力-应变曲线计算弹性模量。
2. 硬度测试a. 使用硬度计对材料样品进行硬度测试。
b. 根据测试结果,计算材料样品的硬度值。
3. 断裂伸长率测试a. 将材料样品固定在拉伸试验机上。
b. 按照规定的拉伸速度对材料样品进行拉伸。
c. 记录样品的断裂伸长率。
4. 热学性能测试a. 将材料样品放入高温炉中,按照规定温度和时间进行加热。
b. 测试材料样品的导热系数、热膨胀系数等热学性能。
5. 电学性能测试a. 使用电学测试仪器对材料样品进行电学性能测试。
b. 测试材料样品的电阻率、导电率等电学性能。
五、实验结果与分析1. 弹性模量测试结果通过实验,得到不同材料的弹性模量如下:| 材料名称 | 弹性模量(GPa) || -------- | -------------- || 钢 | 200 || 铜 | 120 || 铝 | 70 || 塑料 | 2 |分析:钢的弹性模量最大,其次是铜、铝,塑料的弹性模量最小。
这表明钢的刚度最大,而塑料的刚度最小。
2. 硬度测试结果通过实验,得到不同材料的硬度值如下:| 材料名称 | 硬度(HB) || -------- | ---------- || 钢 | 260 || 铜 | 80 || 铝 | 60 || 塑料 | 20 |分析:钢的硬度最大,其次是铜、铝,塑料的硬度最小。
材料物理性能试验1

材料物理性能实验报告材料热性能测量实验专业:材料成型及控制工程班级: 0802班姓名:范金龙学号: 200865097材料物理性能实验报告二——【材料热性能测量实验】一、实验目的:1.学习DTAS-1A型测试仪和PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪的工作原理,掌握它们的使用方法;2.熟悉材料热容和热膨胀系数测试的试样制备,测试步骤和数据处理方法;3.深化对材料热容和热膨胀系数物理本质的认识,掌握如何通过热容和热膨胀系数的测试来分析和研究材料。
二、实验原理1.差热分析(Differential Thermal Analysis,DTA):在程序控制温度下,测量处于同一条件下样品与标准样品(参比物)的温度差与温度或时间的关系,对组织结构进行分析的一种技术。
以参比物与样品间温度差为纵坐标,以温度为横座标所得的曲线,称为DTA曲线。
Furnace ThermocouplesSample Reference2.线膨胀系数:单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值。
平均线膨胀系数计算公式:L:试样室温时的长度(μm)ΔL t:试样加热至t℃时测得的线变量(μm)K t :测试系统t℃补偿值(μm))(ttLKLtt--∆=αt:试样加热温度(℃)t:室温(℃)三、实验内容1.利用DTAS-1A型测试仪测试Sn-Pb合金的熔化曲线2.利用PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪分别测试45#钢(室温~850 ℃)和纯Ni(室温~370 ℃)的热膨胀曲线四、实验操作步骤1.开设备之前先打开循环水;2.打开微机差热仪的电源开关;3.在样品台上放入样品,并关上炉体;4.启动差热仪程序;5.输入设置参数:起始温度 100 ℃,终止温度330 ℃,升温速率 5 ℃ /min;6.双击“绘图”,并点击“实验开始”注意事项:1.加热炉体在任何时候均禁止手触摸,以防烫伤!2.升降炉体时轻拿轻放,勿触碰载物台支撑杆;3.载物台左侧放标准样品(Al2O3),右侧放待测样品;4.待测样品放入量勿超出坩埚;5.请勿动其他实验仪器。
材料物理性能 实验二材料硬度测定

维氏硬度的测定硬度通常定义为材料抵御硬且尖锐的物体所施加的压力而产生永久压痕的能力。
材料的硬度是材料重要的机械性能之一。
材料的硬度与其他的物理性能之间存在着某种关系。
例如,硬度和拉力试验基本上都是测量金属抵抗塑性变形的能力。
这两种试验在某种程度上都是测量同样的特性,其结果完全可以相比较。
硬度试验的优点在于:它是一种简单而又容易进行的试验,尤其突出的是它是一种非破坏性测试。
习惯上把硬度试验分为两类:宏观硬度和显微硬度。
宏观硬度是指采用1kgf(9.81N)以上负荷进行的硬度试验。
诸如工具、模具等金属材料的硬度试验。
显微硬度是指采用1kgf(9.81N)或小于1kgf(9.81N)负荷进行的硬度试验,诸如极薄(薄至0.125mm)的板材,特别小的零件,表面淬火、电镀或涂层材料的表面以及材料的各个组织的硬度。
常用的硬度试验有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、表面洛氏硬度试验和显微硬度试验等,它们分别有各自不同的适用范围。
本实验学习显微维氏硬度硬度测试的原理与方法。
一、目的意义无机非金属材料硬度测试的目的,是为了检验材料抗磨蚀、耐刻划的能力。
无机非金属材料的硬度与材料的化学和物相组成以及显微结构等因素有关。
非晶态材料的硬度随结构网络外体离子半径的减小和原子价的增加而增加。
晶体材料的硬度与键强弱有关。
陶瓷材料的硬度除与主晶相有关外,还受晶粒尺寸、晶界相和气孔及其分布等因素的影响。
换句话说,硬度是材料微观结构的宏观表现。
在材料研究中,硬度数据的使用频率非常高,硬度测试的目的,并不一定是用来表征所研究材料的使用性能,而是通过硬度试验获得材料微观结构的有关信息。
通过本试验要达到以下目的:①了解材料维氏硬度测试的方法;②学习维氏硬度测试的原理与方法。
二、基本原理一般硬度测试的基本原理是:在一定时间间隔里,施加一定比例的负荷,把一定形状的硬质压头压入所测材料表面,然后,测量压痕的深度或大小。
维氏硬度测试是用维氏金刚石压头来测量材料表面的硬度。
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实验一材料的拉伸试验1.实验名称及类别材料的拉伸试验;验证性。
2.实验内容及目的(1)测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率。
(2)测定铸铁在常温、静载条件下的抗拉强度。
(3)掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法。
3.实验材料及设备低碳钢、铸铁、游标卡尺、万能试验机。
4.试样的制备按照国家标准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。
如图1所示,圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。
平行部分的试验段长度称为试样的标距,按试样的标距与横截面面积之间的关系,分为比例试样和定标距试样。
圆形截面比例试样通常取或,矩形截面比例试样通常取或,其中,前者称为长比例试样(简称长试样),后者称为短比例试样(简称短试样)。
定标距试样的与之间无上述比例关系。
过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接,以保证试样断裂时的断口在平行部分。
夹持部分稍大,其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。
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 拉伸试样(a)圆形截面试样;(b)矩形截面试样5.实验原理低碳钢进行拉伸试验时,外力必须通过试样轴线,以确保材料处于单向应力状态。
低碳钢具有良好的塑性,低碳钢断裂前明显地分成四个阶段:弹性阶段:试件的变形是弹性的。
在这个范围内卸载,试样仍恢复原来的尺寸,没有任何残余变形。
屈服(流动)阶段:应力应变曲线上出现明显的屈服点。
这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。
这时,应力基本上不变化,而变形快速增长。
通常把下屈服点作为材料屈服极限(又称屈服强度),即,是材料开始进入塑性的标志。
结构、零件的应力一旦超过屈服极限,材料就会屈服,零件就会因为过量变形而失效。
因此强度设计时常以屈服极限作为确定许可应力的基础。
强化阶段:屈服阶段结束后,应力应变曲线又开始上升,材料恢复了对继续变形的抵抗能力,载荷就必须不断增长。
D点是应力应变曲线的最高点,定义为材料的强度极限又称作材料的抗拉强度,即。
对低碳钢来说抗拉强度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: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和断面收缩率来表示。
即其中——试样的原始标距;——将拉断的试样对接起来后两标点之间的距离。
——试样的原始横截面面积;——拉断后的试样在断口处的最小横截面面积。
低碳钢颈缩部分的变形在总变形中占很大比重。
测试断后伸长率时,颈缩局部及其影响区的塑性变形都应包含在标距l之内,这就要求断口位置应在标距的中央附近,若断口落在标距之外则试验无效。
工程上通常认为,材料的断后伸长率> 5%属于韧断,< 5%则属于脆断。
韧断的特征是断裂前有较大的宏观塑性变形,断口形貌是暗灰色纤维状组织。
低碳钢断裂时有很大的塑性变形,断口为杯状周边为45°的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状,因此是一种典型的韧状断口。
6.实验过程(1)将试样打上标距点,并刻画上间隔为或的分格线。
(2)在试样标距范围内的中间以及两标距点的内侧附近,分别用游标卡尺在相互垂直方向上测取试样直径的平均值为试样在该处的直径,取三者中的最小值作为计算直径。
(3)把试样安装在万能试验机的上、下夹头之间,估算试样的最大载荷,选择相应的测力盘,配置好相应的摆锤,调整测力指针,使之对准“0”点,将从动指针与之靠拢。
(4)开动万能试验机,匀速缓慢加载,观察试样的屈服现象和颈缩现象,直至试样被拉断为止,并分别记录下主动指针回转时的最小载荷和从动指针所停留位置的最大载荷。
(5)取下拉断后的试样,将断口吻合压紧,用游标卡尺量取断口处的最小直径和两标点之间的距离。
7.注意事项(1)实验时必须严格遵守实验设备和仪器的各项操作规程,严禁开“快速”档加载。
开动万能试验机后,操作者不得离开工作岗位,实验中如发生故障应立即停机。
(2)加载时速度要均匀缓慢,防止冲击。
8.实验数据的记录与计算(1)试样原始尺寸表1低碳钢试验前试样原始数据测量次数 1 2 3直径d(mm) 9.90 10.00 10.00 9.90 9.94 9.98 10.00 10.00 10.00 平均9.97 9.94 10.00 标距L(cm) 12最小截面积(mm2)77.60(2)试验后试样尺寸表2 低碳钢拉断试样尺寸材料名称颈缩处直径d(mm) 平均标距(cm)颈缩处截面积低碳钢 5.90 5.96 5.90 5.92 15.1 27.53表3 万能试验机上数据材料名称屈服载荷(kN)最大载荷(kN)低碳钢30.4 38.6(3)计算结果MPaMPa表4 低碳钢拉伸测试计算结果强度指标(MPa)塑性指标(%)屈服强度抗拉强度伸长率断面收缩率391752.58 497422.68 25.83 65.239.思考题(1)低碳钢和铸铁两种材料断口有什么不同?它们的力学性能有何不同?(比较强度和塑性)答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无.低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。
铸铁断口为横断面,为闪光的结晶状组织。
原因是因为前者是塑性材料后者是脆性材料咯,塑性材料受拉要经过弹性阶段,屈服阶段,以及强化和颈缩阶段,就是破坏前形状变化比较明显;而脆性材料受拉时则没有上述过程,破坏前没有明显的塑性变形,突然断裂。
(2)测定材料的力学性能有何实用价值?答:在实际使用的过程中对于材料的力学负荷不能超过其本身的力学性能,否则会出现材料失效比如断裂等事故情况。
因此测定材料的力学性能能够帮助人们在实际使用材料的过程中,针对可能出现的力学负荷选择合适的材料。
(3)拉伸试验为什么要采用标准试件?答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关.试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同.因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性.。
材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的。
实验二材料的冲击试验1.实验项目材料的冲击试验,验证性。
2.实验内容及目的(1)测定低碳钢的冲击性能指标:冲击韧度。
(2)测定灰铸铁的冲击性能指标:冲击韧度。
(3)比较低碳钢与铸铁的冲击性能指标和破坏情况。
(4)掌握冲击实验方法及冲击实验机的使用。
3.实验材料和设备低碳钢、铸铁、冲击试验机、游标卡尺。
4.试样的制备按照国家标准GB/T229—1994《金属夏比缺口冲击试验方法》,金属冲击试验所采用的标准冲击试样为并开有或深的形缺口的冲击试样(图1-8)以及张角深的形缺口冲击试样(图1-9)。
如不能制成标准试样,则可采用宽度为或等小尺寸试样,其它尺寸与相应缺口的标准试样相同,缺口应开在试样的窄面上。
冲击试样的底部应光滑,试样的公差、表面粗糙度等加工技术要求参见国家标准GB/T229—1994。
(a)(b)图1 夏比形冲击试样(a)深度为;(b)深度为图2 夏比形冲击试样5 实验原理实验时将试样放在试验机支座上,缺口位于冲击相背方向,并使缺口位于支座中间(图3所示)。
然后将具有一定重量的摆锤举至一定的高度H1,使其获得一定位能mgH1。
释放摆锤冲断试样,摆锤的剩余能量为mgH2,则摆锤冲断试样失去的势能为mgH1-mgH2。
如忽略空气阻力等各种能量损失,则冲断试样所消耗的能量(即试样的冲击吸收功)为:A K=mg(H1- H2)(公式1-1)A K的具体数值可直接从冲击试验机的表盘上读出,其单位力J。
将冲击吸收功A K除以试样缺口底部的横截面积SN(cm2),即可得到试样的冲击韧性值αKαK = A K / S (公式1-2)(a)(b)图3 冲击实验的原理图(a)冲击试验机的结构图(b)冲击试样与支座的安放图6 实验过程(1)了解冲击试验机的操作规程和注意事项。
(2)测量试样的尺寸。
(3)按“取摆”按钮,摆锤抬起到最高处,并销住摆锤。
同时将试样安装好(4)按“退销”按钮,安全销撤掉。
(5)按“冲击”按钮,摆锤下降冲击试样。
(7)记录冲断试样所需要的能量,取出被冲断的试样。
7 实验数据的记录与计算表1 数据记录与计算材料试样缺口处的横截面面积/mm2试样所吸收的能量/冲击韧度/45号钢57.6 34.2 5937508 思考题(1)为什么冲击试样要有切槽?答:试样表面开一缺口,受摆锤冲击后,试样将从缺口处断裂.韧性好的材料,摆锤过试样后摆动的高度低,能量被断裂的试样吸收得多.在测量实际中证明,这种试验方法的重现性非常好,因此缺口冲击试验已经形成标准。
实验三白度、光泽度、透光度的测定一、实验目的1.了解白度、光泽度、透光度的概念2.了解造成白度、光泽度、透光度测量误差的原因3.了解影响白度、光泽度、透光度的因素4.掌握白度、光泽度、透光度的测定原理及测定方法二、实验原理各种物体对于投射在它上面的光,进行选择性反射和选择性吸收。
不同的物体对各种不同波长的光的反射、吸收及透过的程度不同,反射方向也不同,就产生了各种物体不同的颜色(不同的白度)、不同的光泽度及不同的透光度。
三、仪器设备1.ADCI-60-W型全自动白度仪(成套)2.JKGZ型光泽度仪(成套)3.77C-l型透光度仪(成套)四、实验步骤1.白度测定(1)使用连接:将电源线与测试探头线按要求分别连接到主机的后面板上,接通电源。
此时按下主机后方的电源开关键,液晶显示测量主界面,探头灯点亮,表明仪器电源接通。
(2)预热:仪器开机后最好预热30分钟,可使测试探头的光源相对稳定(3)测量方法:a. 开机后默认选项为“调黑”,将探头置于黑盒,按“确定”键,听到报警音后,自动返回主界面,调黑结束。
b. 调黑后系统默认选项为“调白”,将探头置于白板,按“确定”键,听到报警音后,自动返回主界面,调白结束。
c. 调白后系统进入“测量”选项,将探头置于待测试样,按“确定”键,测量结果自动显示为亨特白度,每一块瓷砖分五个不同位置记录数据。
按下方选择键选择表示方式为日用陶瓷白度,每一块瓷砖分五个不同位置记录数据。
d. 测量结束后,关闭仪器。
2.光泽度测定(1)定标:将黑玻璃标准板亮面向上放在平坦的桌面上,将仪器中心部位压在标准板上,调整调节旋钮,使仪器读数为92.3。