金属材料缺口拉伸试验
金属材料拉伸实验
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。
金属材料拉伸试验
金属材料拉伸试验金属材料拉伸试验是一种常用的材料力学性能测试方法，通过对金属材料在拉伸加载下的变形和破坏过程进行观测和分析，可以得到材料的拉伸性能参数，如屈服强度、抗拉强度、延伸率等，对于材料的设计、选材和工程应用具有重要意义。
在进行金属材料拉伸试验时，首先需要准备好试样。
通常情况下，金属材料试样的标准尺寸为长度为5倍直径，宽度为直径的2倍。
试样的两端需要加工成圆形，以减小应力集中的影响。
在试验前，需要对试样进行表面处理，以保证试验结果的准确性。
在试验过程中，需要使用拉伸试验机。
首先，将试样安装在拉伸试验机上，然后施加加载，使试样受到拉伸力。
在加载过程中，通过传感器采集试样的应力-应变曲线，以及试样的变形情况。
根据试验数据，可以得到试样的屈服强度、抗拉强度等力学性能参数。
在进行金属材料拉伸试验时，需要注意以下几点。
首先，试样的制备需要符合标准要求，以保证试验结果的准确性。
其次，试验过程中需要控制加载速度，以避免试样因过快加载而发生动态效应。
最后，需要对试验数据进行准确的处理和分析，以得到可靠的试验结果。
金属材料拉伸试验是评价材料拉伸性能的重要手段，通过对材料在拉伸加载下的行为进行观测和分析，可以揭示材料的内在性能和力学行为规律。
因此，对于材料科学研究和工程应用具有重要意义。
总之，金属材料拉伸试验是一种重要的材料力学性能测试方法，通过对金属材料在拉伸加载下的行为进行观测和分析，可以得到材料的拉伸性能参数，对于材料的设计、选材和工程应用具有重要意义。
在进行试验时，需要注意试样的制备、加载速度的控制以及试验数据的准确处理，以保证试验结果的准确性和可靠性。
金属材料光滑静态拉伸及缺口拉伸实验
金属材料光滑静态拉伸及缺口拉伸实验学号：姓名：一．光滑静态拉伸实验2. 钢光滑拉伸应力-应变曲线（坐标纸）3. 钢光滑拉伸试验均匀塑性变形阶段logs-loge 线性拟合（坐标纸）4. 钢光滑拉伸弹性模量的测定（可求得E =208.68GPa ）-1.1-1.0-0.9-0.82.622.642.662.682.702.72l o g slogeIntercept = 2.9295, Slope = 0.27614X Intercept = -10.608686. 钢光滑拉伸试验均匀塑性变形阶段logs-loge 线性拟合7. 光滑铸铁拉伸应力-应变曲线（坐标纸）应力 (N )应变 (mm)真应力 (N )真应变 (mm)l o g sloge光滑铸铁拉伸试验无均匀塑性变形阶段，故无法拟合出lgS-lge 曲线。
9. 结果讨论与分析（1）分析比较钢和铸铁σ~ɛ曲线和S~e 曲线的区别及屈强比σs / σb 、K 、 n 的大小，并根据所学知识进行解释。
答：从钢的σ~ε曲线和S~e 曲线中我们可以看出，钢的变形过程可以分为四个阶段，分别为弹性阶段、不均匀屈服塑性变形、均匀塑性变形、不均匀集中塑性变形。
在弹性变形阶段，两曲线基本重合，真实屈服应力和工程屈服应力在数值上比较接近。
这是因为试样的伸长率和截面收缩率都很小，而在塑性变形阶段，真实应力要大于工程应力，因为塑性变形阶段出现颈缩现象，此时工程应力σ=P/A0最小截面积仍按原始截面积计算，导致工程应力小于真实应力，从而表现为σ~ε曲线下降，S~e 曲线上升。
铸铁两种曲线应该是基本重合的，因为铸铁是脆性材料，只有微小的弹性变形，不发生明显的塑性变形。
铸铁屈强比σs / σb=0.981 （其中σs 用σ0.2=145.85代替）而钢的屈强比σs / σb=0.681 由此可见，铸铁的屈强比小，更容易发生脆性断裂。
钢的K=794MPa ，n=0.2理论上铸铁光滑试样在进行拉伸实验时无均匀的塑性变形阶段，故不能得到K,n 的值。
金属拉伸试验标准
金属拉伸试验标准金属拉伸试验是用来评估金属材料的力学性能的一种重要方法，通过对金属材料在拉伸加载下的变形和破坏行为进行观察和分析，可以获得材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等重要力学性能参数。
为了保证金属拉伸试验的准确性和可比性，制定了一系列的金属拉伸试验标准，以规范试验过程和结果的评定。
首先，金属拉伸试验标准要求在进行试验前对试样进行充分的准备工作，包括试样的制备、尺寸的测量、表面的处理等。
试样的准备工作直接影响到试验结果的准确性，因此必须严格按照标准要求进行操作，以确保试验结果的可靠性。
其次，金属拉伸试验标准规定了试验过程中的加载速率、试验温度、环境条件等重要参数。
这些参数的选择对于不同金属材料是有一定差异的，但是必须严格按照标准要求进行控制，以保证试验结果的可比性和准确性。
另外，金属拉伸试验标准还规定了试验结果的评定方法，包括拉伸强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率等指标的计算和分析。
这些指标直接反映了金属材料的力学性能，对于材料的设计和选用具有重要的指导意义。
需要指出的是，金属拉伸试验标准是非常严格和规范的，试验人员必须严格按照标准要求进行操作，以确保试验结果的准确性和可靠性。
同时，金属拉伸试验标准的制定也是一个不断完善和更新的过程，随着科学技术的发展和应用的需要，金属拉伸试验标准也在不断地进行修订和完善。
总的来说，金属拉伸试验标准对于评估金属材料的力学性能具有非常重要的意义，它不仅可以指导材料的生产和加工过程，还可以为材料的选用和设计提供重要依据。
因此，对于金属拉伸试验标准的理解和遵守是非常重要的，只有严格按照标准要求进行操作，才能够获得准确可靠的试验结果，为工程实践和科学研究提供有力的支撑。
金属夏比缺口冲击试验方法
试验报告应包括下列内容： ａ 本标准号； ． ｂ 试样标记（ 如材料类别， ． 炉号等） ； ‘ 试样尺寸； ． ｄ 试样的 制备情况（ 如矫平方法） ； ＊ 试验条件（ 如弯曲圆弧半径 ｒ拉紧力， ． ， 温度等） ； ｆ 试验结果（ 反复弯曲次数 Ｎ 或裂纹等缺陷） ． ｂ 。
７． ４
算：
Ａ ＝ ７５ ａｔ ｔ ｔ ．ｘ （一 ｏ ２ ） （） １ 式中 ＇— 试样一半长度的膨胀量（ ） Ａ ｔ 二 ； ａ 试样在试验温度的线膨胀系数（／ ） — １｀ ； Ｃ ｔ 试验温度（ ； ℃） —
１８ ８
第一部分 主要建筑材料的 ｆ 标准 检ａ方法 ｉ １
图２ 缺口深度为２ 的标准夏比ｕ型缺口冲击试样 －
图３ 缺口深度为５ ｍ的标准夏比Ｕ型缺口冲击试样 ｍ 注： 根据有关标准或双方协议， ① 试样可以 保留一或两个轧制面痕迹， 轴线应垂直于轧制面。 缺口 ② 对于端面定位的试样， 试样长度公差应为（５ ０１） ｍ， ５ １ ． ｍ 缺口中心线至端面距离应为（７５ ０ ２ ．士
５ 试样
５１ 冲击样坯的 ． 切取应按产品标准或（ ２７ 的 ： ９５ 规定执行。 Ｂ ５２ 试样的制备应避免由于加工硬化或过热而影响金属的冲 ． 击性能。 ５３ 标准夏比缺口冲击试样的形状及尺寸在图 １图２ ． 、 和图 ３ 中示出。
２ ５＂ ２ ＋ｒ
２ ．＋ ２ ＇Ｙ ５
图 １ 标准夏比Ｖ型缺口冲击试样
７ ０－ ８ ０ ０ ０ ２ ５－ ３ ０
附 录 Ｂ
韧脆转变温度的测定
Ｂ 韧脆转变温度一般使用标准夏比Ｖ型缺口冲 １ 击试样测定。 Ｂ 根据不同温度下的冲击试验结果， ２ 以冲击吸收功或脆性断面率为纵坐标， 以试验温度 为横坐标绘制曲线。如图Ｂ 所示。 １
金属材料拉伸实验原理
金属材料拉伸实验原理
金属材料拉伸实验原理是通过施加拉力在金属试样上，使其产生形变，从而研究材料的力学性能和材料变形行为。
这种实验常用于确定材料的屈服强度、抗拉强度、断裂强度、延伸率等力学性能指标。
实验过程中，首先制备金属试样，通常为长条状。
然后采用拉伸试验机夹紧试样两端，施加拉力。
拉伸试验机会记录下施加的拉力和随之产生的应变，即试样的长度变化。
在拉伸过程中，试样会经历线弹性阶段、塑性阶段和断裂阶段。
- 在线弹性阶段，当施加的拉力小于金属材料的屈服强度时，
金属试样会有较小的弹性变形，但不会导致永久塑性变形。
在这个阶段，材料的应变与施加的拉力成正比，呈线性关系，称为胡克定律。
- 当拉力超过屈服强度时，试样会发生塑性变形，即金属开始
产生可逆的永久应变，形成塑性区。
此时，材料的应变增加速度逐渐减小，试验曲线出现平台区，称为屈服平台。
在屈服平台上，施加的拉力基本保持不变，试样逐渐发生塑性变形。
- 当拉力继续增大，试样会进一步发生塑性变形，直至最终断裂。
此时，金属材料达到了断裂强度，试验曲线开始下降。
通过分析拉伸试验过程中的力和位移数据，可以计算得到材料的力学性能指标，如屈服强度、抗拉强度和延伸率。
同时，还可以观察断口形貌，以了解材料的断裂行为和断裂机制。
拉伸试验是金属材料力学性能测试中常用的实验方法之一，可以为工程设计和材料选择提供重要的参考依据。
金属拉伸试验标准
金属拉伸试验标准金属拉伸试验是一种常见的金属材料力学性能测试方法，通过对金属材料进行拉伸试验，可以获取材料的抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等重要力学性能参数，为工程设计和材料选用提供重要参考依据。
为了确保金属拉伸试验的准确性和可比性，制定了一系列的金属拉伸试验标准，以规范试验过程和结果评定。
首先，金属拉伸试验标准对试验样品的制备提出了具体要求。
试验样品通常采用标准试样条，其尺寸和形状需要符合相关标准规定，以确保试验结果的可比性。
同时，试验样品的表面质量和加工工艺也需要符合标准规定，以避免外部因素对试验结果的影响。
其次，金属拉伸试验标准对试验设备和环境条件也有详细规定。
试验设备需要具备足够的精度和稳定性，以保证试验数据的准确性。
同时，试验环境条件如温度、湿度等也需要在一定范围内控制，以排除外部环境对试验结果的影响。
另外，金属拉伸试验标准还规定了试验过程中的操作要求。
包括试验速度、加载方式、试验过程中的数据采集等方面都有具体规定，以确保试验过程的可重复性和可比性。
此外，金属拉伸试验标准还对试验结果的评定和报告提出了要求。
试验结果的处理和分析需要符合统计学原理，以得出准确的试验数据。
同时，试验报告的内容和格式也需要符合标准规定，以便于他人对试验结果进行复核和比对。
总之，金属拉伸试验标准的制定和执行，对于保证金属材料力学性能测试的准确性和可比性具有重要意义。
只有严格按照标准要求进行试验，才能获得可靠的试验数据，为工程设计和材料选用提供科学依据。
同时，金属拉伸试验标准的不断完善和更新，也将推动金属材料力学性能测试技术的进步，为材料科学和工程技术的发展做出贡献。
金属材料拉伸试验：室温试验方法
a.在工程应用中，拉伸性能是结构静强度设计的主要依据之一。 b.提供预测材料的其它力学性能的参量，如抗疲劳、断裂性能。 c.研究新材料，或合理使用现有材料和改善其力学性能时，都要测定材料的拉伸性能。 注意：拉伸试验的应力状态、加载速率、温度、试面积上承受的的力，用千帕（KPa）或兆帕（MPa）表示。 工程构件可能受到的应力类型有：拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲 等
增加了资料性附录A计算机控制拉伸试验机使用时的建议；
增加了资料性附录F考虑试验机刚度后估算的横梁位移速率方法
符号变化
GB/T 228-2010 GB/T 228-2002 a0，T b0 a b 定义 矩形横截面试样原始厚度或管壁 厚度
矩形横截面试样平行长度的原始 宽度或管的纵向剖条宽度或扁丝 原始宽度 圆形横截面试样平行长度的原始 直径或圆丝原始直径或管的原始 内径
管原始外直径 无颈缩塑性伸长率 断裂总延伸 应变速率
d0 D0 AWN △Lf
d D Ag 无 无
eL e
符号变化
GB/T 228-2010 GB/T 228-2002 无 无 无 无 无 εP εt εr 定义 平行长度估计的应变速率 横梁位移速率 应力速率 应力-延伸率曲线在给定试验时 刻的斜率
eL c
Vc
R
m mE 无 无 无
应力-延伸率曲线弹性部分的斜率
规定非比例延伸率 规定总延伸率 规定残余延伸率
学习讨论内容
拉伸试验概述 金属拉伸试验准备 试验速率模式 主要技术内容
一、拉伸试验概述
1.单向拉伸试验特点
• • • 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。 通过拉伸试验可测材料的弹性、强度、延伸率、加工硬化和韧性等重要的力学性能指 标，它是材料的基本力学性能。
缺口拉伸试验尺寸
缺口拉伸试验尺寸一、引言缺口拉伸试验是一种评估材料力学性能的重要试验方法，广泛应用于材料科学、工程和质量控制等领域。
在缺口拉伸试验中，试样的尺寸和形状对试验结果具有重要影响。
本文将重点探讨缺口拉伸试验的试样尺寸问题，分析其对试验结果的影响，以期为相关领域的实践和研究提供参考。
二、缺口拉伸试验的试样尺寸缺口拉伸试验的试样通常包括标距部分和缺口部分。
标距部分用于测量材料的拉伸变形，而缺口部分则产生应力集中，使材料更易于断裂。
因此，缺口拉伸试样的尺寸直接关系到试验结果的准确性。
在进行缺口拉伸试验时，试样的尺寸必须严格按照相关标准规定进行选择，以保证试验结果的可靠性和可比性。
试样尺寸的选择需考虑多个因素，包括材料的种类、测试的目的以及材料的厚度等。
例如，对于金属材料，标准中规定了不同厚度的试样尺寸；对于非金属材料，标准中也明确了不同的试样类型和尺寸要求。
因此，在选择试样尺寸时，必须综合考虑这些因素，以确保试验结果的准确性和可靠性。
三、试样尺寸对缺口拉伸试验结果的影响试样尺寸对缺口拉伸试验结果具有重要影响。
首先，试样的标距长度会影响到材料的应力分布。
在拉伸过程中，试样标距内的应力分布决定了材料的变形行为和断裂强度。
因此，选择合适的标距长度对于获得准确的试验结果至关重要。
其次，试样的缺口深度和宽度也会影响试验结果。
缺口产生应力集中，使材料更易于断裂。
不同尺寸的缺口会导致试样在拉伸过程中应力分布的差异，进而影响试验结果的准确性。
此外，试样的厚度和宽度也会对试验结果产生影响。
较厚的试样在拉伸过程中不易发生弯曲，而较薄的试样则容易发生弯曲，这会对试验结果产生不利影响。
因此，在选择试样时，应充分考虑这些因素，以确保试验结果的准确性和可靠性。
四、结论缺口拉伸试验是一种评估材料力学性能的重要方法，而试样的尺寸对试验结果具有重要影响。
为了获得准确的试验结果，必须严格按照相关标准规定选择合适的试样尺寸。
在实际操作中，应根据材料的种类、测试目的以及材料的厚度等因素综合考虑，以选择最合适的试样尺寸。
gbt 228.1-金属材料 室温拉伸试验方法
12 下屈服强度的测定 下屈服强度ReL可以从力－延伸曲线图上测
得，定义为不计初始瞬间效应时屈服阶段中的 最小力所对应的应力（见图2）。
14 规定总延伸强度的测定
14.1 在力－延伸曲线图上，作一条平行于力轴 并与该轴的距离等效于规定总延伸率的平行线， 此平行线与曲线的交截点给出相应于规定总延 伸强度的力，此力除以试样原始横截面积(S0)得 到规定总延伸强度Rt(见图 4)。
示例1：GB/T228A224表示为应变速率控制，不同阶段的 试验速率范围分别为2，2和4。
示例2：GB/T228B30表示试验为应力速率控制，试验的
名义应力速率为30MPa ·s ˉ1。
示例3：GB/T228B表示试验为应力速率控制，试验的名
11 上屈服强度的测定 上屈服强度ReH可以从力－延伸曲线图或
金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法
METALLIC MATERIALS－TENSILE TESTING AT AMBIENT TEMPERATURE GB/T228.1-- 2010
上海建科院 叶惠定 2012年4月
3 术语和定义 3.10 应力 R 试之验商期。间任一时刻的力除以试样原始横截面积S0
20 断后伸长率的测定
20.1 应按照3.4.2的定义测定断后伸长率。
为了测定断后伸长率，应将试样断裂的部分
仔细地配接在－起使其轴线处于同一直线上， 并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后 测量试样标距。这对小横截面试样和低伸长率 试样尤为重要。
按式（5）计算断后伸长率A:
A=(Lu-Lo)/Lu*100%
10.4.2.6 抗拉强度RM、断后伸长率A、最大 力总延伸率AGT 、最大力塑性延伸率AG和断
金属拉伸试验标准
金属拉伸试验标准金属拉伸试验是一种常用的材料力学性能测试方法，通过对金属材料在受力作用下的变形和破坏过程进行观测和分析，可以得到材料的拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率等重要力学性能参数。
为了保证测试结果的准确性和可比性，国际上制定了一系列的金属拉伸试验标准，以规范测试过程和数据处理方法，下面将就金属拉伸试验的标准内容进行介绍。
首先，金属拉伸试验标准主要包括了试样的准备、试验设备、试验方法和数据处理等方面的规定。
在试样准备方面，标准通常规定了试样的尺寸、形状和制备方法，以及试样的标识和编号要求，以确保试验的可重复性和结果的可比性。
在试验设备方面，标准要求使用符合规定的拉伸试验机，并对试验机进行定期校准和检验，以保证试验机的精度和可靠性。
在试验方法方面，标准规定了试样的装夹方法、加载速度、试验温度等试验条件，以及试验过程中的操作要求，以确保试验过程的准确性和可控性。
在数据处理方面，标准规定了试验结果的计算方法、数据的记录和报告要求，以及试验结果的评定标准，以确保试验结果的可靠性和可信度。
其次，金属拉伸试验标准根据不同金属材料的特性和用途，制定了不同的标准和规范。
例如，钢材、铝合金、铜材等不同金属材料，在拉伸试验时需要遵循不同的标准和规范，以保证测试结果的准确性和可比性。
此外，不同国家和地区也可能制定了不同的金属拉伸试验标准，因此在进行拉伸试验时，需要根据具体的材料和使用要求，选择符合要求的标准进行测试，以确保测试结果的准确性和可靠性。
最后，金属拉伸试验标准的制定和遵循对于保证金属材料的质量和安全具有重要意义。
通过遵循标准规范的试验方法，可以得到准确可靠的试验结果，为材料的设计、选择和使用提供科学依据。
同时，标准化的试验方法和数据处理方法，也为不同国家和地区之间的材料质量比较和交流提供了基础和保障。
综上所述，金属拉伸试验标准是保证金属材料力学性能测试准确性和可比性的重要依据，对于推动金属材料质量和安全的提升具有重要意义。
扭转、弯曲、压缩、带缺口的静拉伸下材料力学性能-材料性能学-金属力学性能-课件-北京工业大学-02
（3）曲线的意义
图为某材料的缺口弯 曲曲线,它反映了缺口 试样变形和断裂的整 个过程。弹性变形区 Ⅰ、塑性变形区Ⅱ和 断裂区Ⅲ,则各区所占 面积分别为弹性功、 塑性工和断裂功。
三、材料缺口敏感性及其影响因素
缺口敏感度：抗拉强度σbN与等截面尺寸光滑试样的抗 拉强度σb的比值作为材料的缺口敏感性指标,并称为缺 口敏感度,用qe或NSR(Notch Sensitivity Ratio)表示。
2.压缩试验的特点及应用
（1）单向压缩的状态软性系数α=2。因此,压缩试验主 要用于脆性材料,以显示其在静拉伸时所不能反映的材料在 韧性状态下的力学行为.. （2）压缩与拉伸的受力方向不仅相反，且两种试验所得 的载荷⎯变形曲线、塑性及断裂形态也存在较大差别，特 别是压缩试验不能使塑性材料断裂。故塑性材料一般不采 用压缩方法检验。 （3）多向不等压缩试验的应力状态软性系数α>2。此方 法适用于脆性更大的材料，它可以反映此类材料的微小塑 性差异。
σ bN qe = σb
对脆性材料,qe永远小于1,高强度材料的qe一般小于 1。对缺口不太尖的塑性材料,拉伸时可能产生塑性变形, 此时qe总会大于1。缺口试样的拉伸塑性比光滑试样要 低。
第四节 材料的硬度
一． 硬度试验的意义
1.定义
硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能。硬度的物理意 义随试验方法的不同,其含义不同，至今尚无统一的表达方 式。 可以将其定义为“材料抵抗残余变形和破坏的能力”或 “材料抵抗弹性变形、塑性变形和破裂的能力”等。实际上， 材料的硬度是材料的微观结构，键合方式、键合强度、弹性 模量、屈服强度和加工硬化能力等一系列与力学性能有关因 素的综合表现。
计算公式： HB= F/=2 F/{πD[D—(D2—d2)1/2]} 布氏硬度值一般不标出单位。一般记为“数字+硬度符号 （HBS或HBW）+数字/数字/数字” 。第一组 数字表示硬度 值；当压头为淬火钢球时,用符号HBS表示,适用于布氏硬度 值低于450的材料；当压头为硬质合金球时，用符号HBW表 示，适用于布氏硬度值为450～650的材料；第二组数字表示 压头直径；第三组 数字表示载荷值；第四组 数字表示加载 保持时间。硬度值越高，表示材料越硬。 例如，280 HBS/3000/30，表示用直径为10mm 的淬火钢 球，在3000Kgf 的作用下30秒时的硬度值。当保持时间为 10～15秒时可不标注。
缺口拉伸试验方法
缺口拉伸试验方法缺口拉伸试验是材料力学测试中的一种重要试验方法。
它是通过在试样表面预先产生缺口，再按照规定的方式施加力使试样断裂，并记录断裂前后的变形和力。
缺口拉伸试验在结构设计、材料选型、材料加工、可靠性评估等领域具有广泛的应用。
本文将介绍缺口拉伸试验方法的原理、设备、试样制备、试验过程和数据处理等方面的内容，希望能够帮助读者深入了解该方法。
一、原理缺口拉伸试验的主要目的是研究材料在受到缺陷影响下的断裂性能。
缺陷可以是物质内部的缺陷，也可以是表面上的缺陷。
常见的缺陷形式包括裂纹、毛刺、裂痕、小孔等。
这些缺陷在工程实践中难以避免，因此对其性能进行评估和控制具有重要意义。
缺口拉伸试验可以通过测试试样断裂前后的变形和力来评估材料在缺陷作用下的力学性能。
试样在受到拉伸力后逐渐进入塑性变形阶段，当试样中存在缺陷时，缺陷附近的应力集中会导致断裂点的形成。
通过测量断裂点附近的应力和变形来确定材料的缺陷敏感性和断裂韧性等性能指标。
二、设备缺口拉伸试验需要用到的设备包括试验机、模具、夹具、测量仪器等。
其主要组成部分如下：1. 试验机：用来施加拉伸力的机械设备，通常采用电子万能试验机。
2. 模具：用于制备试样的模具，常见的有CT、裂纹矩形试样、减薄试样等。
3. 夹具：用于固定试样以防止其滑动或扭转。
4. 测量仪器：测量试样拉伸过程中的变形和力，常见的有应变计、位移传感器、力传感器、压力传感器等。
三、试样制备试样的制备是决定试验结果准确性和可靠性的关键因素。
不同的材料和缺陷形式需要采用不同的试样制备方法。
常见的试样形式包括：1. CT（Compacted Tension）试样：圆形试样，在试样正中心部位制造缺口。
该试样适用于弹性和塑性断裂行为的研究。
2. 裂纹矩形试样：矩形试样，在试样中心加工一条裂纹，一侧割断涂上胶水，引导裂纹在胶水上扩展，形成一条“T”字形缺口。
3. 减薄试样：矩形试样在试样中央减小厚度部分，实现局部应力集中。
金属高温缺口拉伸标准
金属高温缺口拉伸标准引言金属高温缺口拉伸实验是一种重要的材料力学试验方法，它可以评估材料在高温环境下的力学性能，如抗拉强度、延伸率、断裂韧性等。
本文旨在制定一份金属高温缺口拉伸标准，以指导实验操作和结果评价。
1. 实验目的本实验旨在测量金属材料在高温条件下的拉伸性能指标，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和断裂韧性，并评估材料的高温力学性能。
2. 试验设备2.1 电子拉伸试验机：具备高温试验功能，能够控制试样温度和加载速率，并能记录拉伸过程中的力学性能数据。
2.2 高温炉：能够提供恒定的高温环境，且能够用于预热试样和保持试样在高温状态。
3. 试验准备3.1 样品准备：制备符合要求的金属试样，包括尺寸和形状。
3.2 温度控制：根据试验要求，预热试样至指定温度，并保持试样在高温环境中。
4. 实验步骤4.1 安装试样：将试样夹紧在电子拉伸试验机上。
确保试样紧固牢固，且与加载装置对齐。
4.2 设置加载速率：根据试验要求，设置适当的拉伸速率，以实现持续加载。
4.3 开始拉伸：启动拉伸试验机，开始加载试样。
记录力学性能数据，如载荷、位移和时间。
4.4 达到断裂：当试样断裂时停止加载，并记录断裂负荷和位移。
5. 结果评价5.1 抗拉强度：根据试验数据计算抗拉强度，即试样的断裂负荷除以试样的初始横截面积。
5.2 屈服强度：根据试验数据确定材料的屈服点，即试样开始塑性变形时的应力。
5.3 延伸率：根据试验数据计算延伸率，即试样的断裂长度除以试样的初始长度。
5.4 断裂韧性：根据试验数据计算断裂韧性，即试样的断裂功除以试样的初始横截面积。
6. 结论金属高温缺口拉伸实验是评估材料高温力学性能的重要方法。
本文制定的金属高温缺口拉伸标准对指导实验操作和结果评价具有一定的参考价值。
在实验中，需要注意试样的尺寸和形状选择、温度控制、加载速率等方面的要求，以获得准确可靠的实验结果。
参考文献：[1] 梁建章, 赵永红. 金属高温缺口拉伸实验及其断裂机理研究[J]. 材料研究学报, 2005, 19(1): 69-73.[2] 刘志林, 郑世敏. 金属材料高温力学性能的研究进展[J]. 金属学报, 2007,43(2): 137-143.。
金属拉伸试验标准
金属拉伸试验标准金属拉伸试验是一种常用的金属材料力学性能测试方法，通过对金属材料进行拉伸试验，可以获取材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等重要力学性能参数，对材料的工程应用具有重要意义。
金属拉伸试验标准是对金属拉伸试验的操作流程、试验设备、试样制备、试验方法等方面进行规范和统一，以保证试验结果的准确性和可比性。
本文将对金属拉伸试验标准进行详细介绍，以便广大科研人员和工程技术人员了解和掌握金属拉伸试验的相关知识。
1. 试验设备。
金属拉伸试验的设备主要包括拉伸试验机、试样制备设备、测量仪器等。
拉伸试验机是最为关键的设备，其性能和精度直接影响试验结果的准确性。
在进行金属拉伸试验时，需要确保拉伸试验机的稳定性和准确性，以及相关测量仪器的精度和灵敏度。
2. 试样制备。
试样的制备对金属拉伸试验结果具有重要影响，试样的尺寸和形状需要符合相应的标准要求。
在进行试样制备时，需要严格按照标准规定的尺寸进行加工，避免在试验过程中出现尺寸不符合要求的情况，从而影响试验结果的准确性。
3. 试验方法。
金属拉伸试验的方法主要包括试验前的试样标记、试验过程中的加载速度和加载方式、试验后的数据处理等内容。
在进行金属拉伸试验时，需要严格按照标准规定的试验方法进行操作，以确保试验结果的可靠性和可比性。
4. 试验参数。
金属拉伸试验中需要测量和计算的主要参数包括屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等。
这些参数对于评价金属材料的力学性能具有重要意义，需要通过试验数据的准确测量和计算来得到。
5. 试验结果分析。
在完成金属拉伸试验后，需要对试验结果进行分析和评价。
通过对试验数据的分析，可以了解金属材料在拉伸过程中的力学性能表现，为材料的工程应用提供重要参考依据。
综上所述，金属拉伸试验标准是对金属拉伸试验过程中各项操作的规范和统一，对于保证试验结果的准确性和可比性具有重要意义。
科研人员和工程技术人员在进行金属拉伸试验时，需要严格遵守相应的标准要求，以确保试验结果的可靠性和准确性，为材料的研究和工程应用提供可靠的数据支持。
缺口拉伸试验方法
缺口拉伸试验方法缺口拉伸试验是一种常用的金属材料力学性能测试方法，用于测定金属材料的拉伸强度、屈服强度、断裂强度等参数。
其基本原理是在标准拉伸试验中引入一个缺口，通过测量缺口处载荷的变化和试验样品的变形情况，来确定金属材料的力学性能。
一、试验原理缺口拉伸试验是在标准拉伸试验的基础上引入一个人工缺口，使试样在缺口处产生应力集中，从而使试样在缺口处发生局部破坏，进一步研究金属材料的断裂行为和力学性能。
缺口的形状和大小对试验结果有很大的影响，常用的缺口形状有V形、U形、圆形、梯形等。
缺口拉伸试验是一种复杂的试验方法，需要根据试样的形状和缺口的位置和形状进行细致的计算和模拟，以确定试验参数和试验过程中的注意事项，确保试验的可重复性和精度。
二、试验步骤缺口拉伸试验的步骤主要包括试样的制备、缺口的加工、试验参数的确定、试验装置的组装、试验过程的控制和数据处理等。
（一）试样的制备试样的制备要求符合标准要求，试样的形状、尺寸和表面质量要满足试验要求。
常用的试样形状有圆柱形、矩形、圆盘形等。
试样表面应光洁平整，不得有划痕、裂纹和氧化等缺陷。
（二）缺口的加工缺口的加工要求精确可靠，常用的加工方法有切割、钻孔、电火花加工等。
缺口的深度和宽度要符合试验要求，缺口的形状和位置要根据试验标准进行设计和加工。
缺口的加工质量直接影响试验结果的准确性和可靠性。
（三）试验参数的确定试验参数包括试验温度、试验速度、加载方式、试验样品数量等，要根据试验标准和试样的特点进行确定。
试验参数的选择要考虑试样的材料、形状、缺口形状和位置等因素，以保证试验结果的可重复性和精度。
（四）试验装置的组装试验装置包括夹具、加载系统、控制系统和数据采集系统等。
试验装置的设计和组装要满足试验标准的要求，夹具的设计要考虑试样的形状和缺口的位置，加载系统的设计要保证试验过程中的稳定性和可控性，控制系统要保证试验参数的准确控制和数据采集的精确性。
（五）试验过程的控制试验过程的控制要保证试验参数的准确控制和试验过程的稳定性，试验过程中要注意试样的变形情况和缺口处的载荷变化，及时记录和处理数据，以保证试验结果的可靠性和准确性。
金属材料缺口拉伸试验
金属材料缺口拉伸试验一、试验数据分析与处理（一）、对中拉伸（不偏斜，即偏斜角为0 º）1.计算机数据：S t r e s s (M P a )Strain图1 钢缺口拉伸试样光滑平行段应力-应变曲线l g Slge图2 钢缺口拉伸试样光滑平行段均匀塑性变形阶段lgS~lge 的线性拟合[2012/4/8 15:20 "/lgS-lge" (2456024)]Linear Regression for 0909第2组钢光_logS: Y = A + B * X Parameter Value Error------------------------------------------------------------A 2.93003 0.00352B 0.27134 0.00306------------------------------------------------------------ R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99463 0.00829 87 <0.0001------------------------------------------------------------计算得到： K=10A =102.93003=794.885MPa ，n=B=0.27134图3 铸铁缺口拉伸试样光滑拉伸平行段应力-应变曲线l g Slge图4 铸铁缺口拉伸试样光滑平行段均匀塑性变形阶段lgS~lge 的线性拟合因为其没有均匀塑性变形阶段，所以得不到K 、n 值2.坐标纸数据：Displacement (mm)P (K N )图5 钢缺口拉伸试验载荷-位移曲线S t r e s s (M P a )Strain图6 钢缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线S t r e s s (M P a )Strain图7 钢缺口拉伸试验（缺口截面）应力-（平均）应变曲线Displacement (mm)P (K N )图8 铸铁 缺口拉伸试验载荷-位移曲线Displacement (mm)S t r e s s (M P a )图9 铸铁缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线S t r e s s (M P a )Strain图10 铸铁缺口拉伸试验（缺口截面）应力-（平均）应变曲线（二）、偏斜角为4º偏斜拉伸坐标纸数据Displacement (mm)P (K N )图11 钢偏斜角为4º缺口拉伸试验载荷-位移曲线Displacement (mm)S t r e s s (M P a )图12 钢偏斜角为4º缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线Displacement (mm)P (K N )图13 铸铁偏斜角为4º缺口拉伸试验载荷-位移曲线S t r e s s (M P a )Strain图14铸铁偏斜角为4º缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线（三）、偏斜角为8º偏斜拉伸坐标纸数据Displacement (mm)P (K N )图15 钢偏斜角为8º缺口拉伸试验载荷-位移曲线S t r e s s (M P a )Strain图16 钢偏斜角为8º缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线Displacement (mm)P (K N )图17铸铁偏斜角为8º缺口拉伸试验载荷-位移曲线S t r e s s (M P a )Strain图18铸铁偏斜角为8º缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线（四）、σsN 、σbN 、σsN /σbN 、qe 随偏斜角变化的曲线图19 钢和铸铁缺口强度、缺口敏感度随偏斜角度的变化q e ,σs N /σb Nα/图20 σsN /σbN 、qe 随偏斜角变化的曲线二、讨论与分析1、 比较不同材料缺口试样的应力-应变曲线的特点和同种材料光滑与缺口试样、对中拉伸缺口试样光滑段与试样整体之应力-应变曲线的区别，并加以解释。
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金属材料缺口拉伸试验一、试验数据分析与处理
（一）、对中拉伸（不偏斜，即偏斜角为0 º）
1.计算机数据：
S t r e s s (M P a )Strain
图1 钢缺口拉伸试样光滑平行段应力-应变曲线
l g S
lge
图2 钢缺口拉伸试样光滑平行段均匀塑性变形阶段lgS~lge 的线性拟合
[2012/4/8 15:20 "/lgS-lge" (2456024)]
Linear Regression for 0909第2组钢光_logS: Y = A + B * X Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A 2.93003 0.00352
B 0.27134 0.00306
------------------------------------------------------------ R SD N P
------------------------------------------------------------ 0.99463 0.00829 87 <0.0001
------------------------------------------------------------
计算得到： K=10A =102.93003=794.885MPa ，n=B=0.27134
图3 铸铁缺口拉伸试样光滑拉伸平行段应力-应变曲线
l g S
lge
图4 铸铁缺口拉伸试样光滑平行段均匀塑性变形阶段lgS~lge 的线性拟合
因为其没有均匀塑性变形阶段，所以得不到K 、n 值
2.坐标纸数据：
Displacement (mm)
P (K N )
图5 钢缺口拉伸试验载荷
-位移曲线
S t r e s s (M P a )
Strain
图6 钢缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线
S t r e s s (M P a )
Strain
图7 钢缺口拉伸试验（缺口截面）应力-（平均）应变曲线
Displacement (mm)
P (K N )
图8 铸铁 缺口拉伸试验载荷-位移曲线
Displacement (mm)
S t r e s s (M P a )
图9 铸铁缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线
S t r e s s (M P a )
Strain
图10 铸铁缺口拉伸试验（缺口截面）应力-（平均）应变曲线
（二）、偏斜角为4º偏斜拉伸
坐标纸数据
Displacement (mm)
P (K N )
图11 钢偏斜角为4º缺口拉伸试验载荷-位移曲线
Displacement (mm)
S t r e s s (M P a )
图12 钢偏斜角为4º缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线
Displacement (mm)
P (K N )
图13 铸铁偏斜角为4º缺口拉伸试验载荷-位移曲线
S t r e s s (M P a )
Strain
图14铸铁偏斜角为4º缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线
（三）、偏斜角为8º偏斜拉伸
坐标纸数据
Displacement (mm)
P (K N )
图15 钢偏斜角为8º缺口拉伸试验载荷-位移曲线
S t r e s s (M P a )
Strain
图16 钢偏斜角为8º缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线
Displacement (mm)
P (K N )
图17铸铁偏斜角为8º缺口拉伸试验载荷-位移曲线
S t r e s s (M P a )
Strain
图18铸铁偏斜角为8º缺口拉伸试验（缺口截面）应力—位移曲线
（四）、σsN 、σbN 、σsN /σbN 、qe 随偏斜角变化的曲线
图19 钢和铸铁缺口强度、缺口敏感度随偏斜角度的变化
q e ,σs N /σb N
α/
图20 σsN /σbN 、qe 随偏斜角变化的曲线
二、讨论与分析
1、 比较不同材料缺口试样的应力-应变曲线的特点和同种材料光滑与缺口试样、对中拉伸缺口试样光滑段与试样整体之应力-应变曲线的区别，并加以解释。
答：不同材料缺口试样应力应变曲线的区别与光滑试样相似，因为铸铁没有明显的屈服现象，所以铸铁和低碳钢的曲线不大相同。
有缺口试样的应力应变曲线屈服强度、抗拉强度值均偏高。
因为在有缺口时，塑性材料的强度极限因塑性变形受约束而有一定程度的增加。
对脆性材料或低塑性材料，缺口试样拉伸常常是直接由弹性状态过渡到断裂，很难通过缺口前方的微量塑性变形使应力重新分布。
所以，脆性材料缺口试样的强度比光滑试样要低。
2、比较不同材料的σsN 、σbN 、σsN /σbN、qe随偏斜角变化的曲线的区别，并加以解释。
答：理论上讲，缺口偏斜角度越大，屈服强度会有所升高，而抗拉强度会降低。
但是由于实验坐标纸上取点的误差，所以图中屈服强度也有误差。
3、比较同种材料不同偏斜角、不同材料相同偏斜角δN、δN边、δN中、ψN、ψN边、ψN 的差异。
答：同种材料的δN、δN边、δN中会有所不同，但相差不大。
ψN边、ψN中变化不大，为0。
不同材料δN、δN边、δN中低碳钢均大于铸铁，铸铁ψN、ψN边、ψN中变化不大，而低碳钢则有明显的断面收缩。
4、比较同种材料，光滑与缺口、不同偏斜角度宏观断口的裂纹起源和扩展方向及特征，并加以解释。
答：碳钢颈缩时由于三向应力的作用，在试样中心首先产生许多显微孔洞，这些孔洞相互连接形成可见的裂纹，由于裂纹尖端的应力集中使得塑性变形集中在裂纹尖端前的滑移带上，滑移带和拉伸轴成30~40 ,在这个很薄的剪切带内变形十分强烈，导致带内形成许多显微孔洞，孔洞的集合造成裂纹的扩展，并把剪切带撕成两半。
随着试样的承载面积的不断减小，最后呈剪切断裂，因此断口呈杯锥状。
铸铁由于是脆性材料，断裂形式为解理断裂。
5、比较钢和铸铁在同种实验条件下宏观断口的区别，并做出合理的解释。
答：钢和铸铁宏观断口区别类似于光滑试样，缺口试样拉伸试验中观察到的断口面特征为：钢是沿断口面断裂，断面灰暗，呈纤维状，有颈缩；铸铁是沿缺口断裂，断面光亮齐整，没有颈缩。
形成原因：钢与铸铁的塑性不同。
钢有较好的韧性，可承受一定的塑性变形，表现为钢试样拉伸时产生颈缩，故其断口面呈灰暗色，纤维状。
钢试样断裂过程就是一个塑性变形的过程，即滑移过程，故其断口与软取向方向一致，与外加应力呈45°角。
铸铁塑性很差，在正应力的作用下由于原子间结合键的破坏引起的沿与外应力垂直晶面发生断裂，故其断口呈平整的镜面。
三、思考题
1、缺口敏感性指标qe=σsN /σbN大小说明了什么问题？qe与材料性质有何关系？
答：缺口敏感性指标衡量在硬性应力状态和应力集中条件下材料的脆化倾向。
对脆性材料qe永远小于1，表明缺口处尚未发生明显塑性变形就已发生脆性断裂。
高强度材料的qe一般小于1。
缺口不太尖锐的塑性材料，拉伸时可能产生塑性变形，此时qe总会大于1。
总的来讲无论是塑性材料还是脆性材料，其比值qe越大，缺口敏感性越小。
2、为什么具有缺口的零件容易发生低应力脆断？
答：比较缺口试样与相同截面的光滑试样可以发现，在有缺口时，塑性材料的强度极限因塑性变形受约束而有一定程度的增加。
对脆性材料或低塑性材料，缺口试样拉伸常常是直接由弹性状态过渡到断裂，很难通过缺口前方的微量塑性变形使应力重新分布。
所以，脆性材料缺口试样的强度比光滑试样要低。
因此具有缺口的零件容易发生低应力脆断。