材料的力学性能实验指导书

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材料的力学性能实验指导书

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材料的力学性能学生实验指导书试验一单向拉伸实验(2学时、必做)拉伸实验是最重要的应用最广泛的材料力学性能实验方法,它可以测定材料的弹性、塑性、强度、应变硬化和韧性等重要的力学性能指标,这些指标是研究新材料、合理使用现有材料、结构设计、预测材料的其它力学性能和改善材料力学性能等的基础。

基本要求:1)掌握金属拉伸性能指标的测定方法;2)学会正确使用和操作拉伸实验设备和仪器。

实验内容:1)观察拉伸实验过程中拉伸曲线与试样形状的变化及其对应关系;2)用图解法测定金属材料强度指标和塑性指标;3)用引伸计测定金属材料的弹性指标。

试验原理:用拉伸力将试样拉伸,一般拉至断裂以便测定力学性能。

实验指导:1、试验设备和条件1)试验机各种类型试验机均可使用,试验机误差应符合JJGl39—83《拉力、压力和万能材料试验机检定规程》或JJGl57—83《小负荷材料试验机检定规程》的1级试验机要求。

2)引伸计引伸计(包括记录器或指示器)应进行标定,标定时引伸计的工作状态应尽可能与试验时的工作状态相同。

经过标定的引伸计,在日常试验前应注意检查,当引伸计经过检修或发现异常,应进行标定。

3)试验速度应根据材料性质和试验目的确定。

除有关标准或协议另作规定外,拉伸速度一般应符合3~10 MPa/s 要求。

2、试样尺寸的测量:1)试样原始横截面积的测定圆形试样横截面直径应在标距的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次,取其算术平均值,选用三处删得横截面积中最小值。

矩形试样横截面尺寸(宽度和厚度)应在标距的两端及中间处测量,选用三处测得横截面积最小值。

2)试样原始标距的标记和测量可以用两个或一系列等分小冲点或细划线标出原始标距,标记不应影响试样断裂,对于脆性试样和小尺寸试样,建议用快干墨水或带色涂料标出原始标距。

如平行长度比原始标距长许多(例如不经机加工试样),可以标出相互重叠的几组原始标距。

比例试样原始标距的计算值,对于短比例试样应修约到最接近5mm的倍数,对于长比例试样应修约到最接近10mm的倍数。

材料力学性能实验指导书(材料成型及控制工程专业)

材料力学性能实验指导书(材料成型及控制工程专业)

材料力学性能实验指导书(材料成型及控制工程专业)张学萍沈阳理工大学二零一二年三月目录实验一硬度实验......................................................................... (3)前言《材料力学性能》这门课的实验是该课的重要组成部分,是该理论课的基础,正确地掌握实验的理论和方法,对提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力有重要意义。

编写本实验指导书,是根据《材料力学性能》教学大纲及教材的有关内容、又根据我院设备、仪器实际情况编写的,这样,与教材的内容相一致,便于安排实验教学。

本实验指导书适用于:材料成型及控制工程专业编者2012 年3月实验一硬度实验一.实验目的1.掌握洛氏、布氏硬度的基本原理及测试方法。

2.根据材料的性质正确选择硬度计类型及压入条件。

3.熟悉各种硬度值之间的换算。

二、实验内容用洛氏硬度计测定试样热处理前后的硬度;用布氏硬度计测定45刚退火后的硬度。

三、概述硬度试验操作简便,对工件损伤小,可在零件上直接测试,故在生产实践中应用很普遍。

硬度所表征的不是一个确定的物理量,它是衡量材料软硬程度的一种性能指标。

硬度值的意义随试验方法而不同。

硬度试验基本上可分为压入法和刻划法。

对于以压入法进行的硬度试验,其硬度值是表示材料抵抗另一物体压入其表面的能力,洛氏、布氏和维氏硬度都属于压入法硬度试验。

(一)洛氏硬度试验法。

1.洛氏硬度是以压痕的深度来表示材料的硬度值。

图1-1为洛氏硬度试验原理图。

测试洛氏硬度时,用规定的压头,先后施加两个负荷:预负荷F0和主负荷F1。

总负荷F= F0+F1。

图1-1中,0-0位置为未加负荷时的压头位置;l-l位置为施加10kg预负荷后的位置,压入深度为h1;2-2位置为加上主负荷后的位置,此时压入深度为h2;3-3位置图1-1 洛氏硬度试验原理为卸除主负荷后由于弹性变形的恢复而使压头略微提高的位置,此时压头的实际压入深度为h3。

材料力学实验指导书-

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实验1 拉伸实验一、实验目的1、观察拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化、颈缩及断裂)。

2、测定低碳钢在拉伸时的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率Ψ。

3、测定铸铁的强度极限σb。

4、比较低碳钢(塑性材料)和铸铁(脆性材料)机械性质的特点。

二、实验设备1、万能材料试验机2、游标卡尺三、试件为了避免试件尺寸和形状对实验结果的影响,且便于各种材料的机械性质间的互相比较,应采用国家标准GB 6228一76所规定的试件,通常采用的是低碳钢和铸铁圆棒试件,其直径d和试验段长度(标距)l满足l/d=10或5,例如:可采用d=10mm的圆棒试件。

四、实验原理材料的力学性能指标屈服极限、强度极限、延伸率、断面收缩率是由拉伸破坏实验来确定的。

实验时,利用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢和铸铁的拉伸图。

由自动绘图器绘出的拉伸图中、拉伸变形是整个试件的伸长(不只是标距部分的伸长),并且包括机器本身的弹性变形和试件头部在夹板中的滑动等。

试件开始受力时,头部在夹头内的滑动很大,故绘出的拉伸图最初—般是曲线。

对于低碳钢材料,屈服阶段(B-C)常成锯齿形,上屈服点B受到变形和试件形状等的影响较大,下屈服点B则比较稳定,故工程上均以B点对应的载荷作为材料屈服时的载荷P。

确定屈服载荷Ps时,必须注意观察指针的转动情况,一般规定测力指示首次回转后所指示的最小载荷即为屈服载荷。

试件拉伸达到最大载荷Pb以前,在标距范围内的变形是均匀的.从最大载荷开始,产生局部伸长和颈缩.细颈出现后,横截面面积迅速减少,继续拉伸所需的载荷也变得小了,直至E点断裂为止.最初在对试件加载时,主动针即随载荷的增加向前转动,同时它还推动另外—个指针(副针)前进。

当达到最大载荷P时,主动指针开始后退,而副针则停留在载荷最大值的刻度上,副针给出的读数即为最大载荷。

铸铁试件在承受拉力变形极小时,就达到最大载荷而突然发生断裂.它没有屈服和颈缩现象,其强度极限远小于低碳钢的强度极限。

材料力学试验指导书

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材料力学试验指导书一、引言材料力学试验是评估材料力学性能的重要手段,通过对材料进行不同的试验,可以获取材料的力学性能参数,为工程设计和材料选择提供依据。

本指导书旨在提供材料力学试验的详细步骤和操作要点,以确保试验结果的准确性和可靠性。

二、试验设备1. 材料力学试验机:型号XYZ-1000,最大载荷1000kN,精度等级为0.5级。

2. 试样制备设备:包括切割机、砂轮机、磨床等。

3. 试验测量设备:包括应变计、位移计、力传感器等。

三、试验准备1. 材料选择:选择符合试验要求的材料,例如钢材、铝合金等。

2. 样品制备:根据试验要求,制备符合标准尺寸的试样,并进行必要的表面处理。

3. 试验环境:确保试验室环境温度恒定,并消除外部干扰因素。

四、试验步骤1. 弹性模量试验a. 安装试样:将试样放置在试验机上,确保试样与试验机夹具接触良好。

b. 施加载荷:以恒定速度施加载荷,记录载荷和相应的应变。

c. 计算弹性模量:根据施加的载荷和应变数据,计算试样的弹性模量。

2. 屈服强度试验a. 安装试样:将试样放置在试验机上,确保试样与试验机夹具接触良好。

b. 施加载荷:以恒定速度施加载荷,记录载荷和相应的应变。

c. 确定屈服点:根据载荷-应变曲线,确定试样的屈服点。

3. 拉伸强度试验a. 安装试样:将试样放置在试验机上,确保试样与试验机夹具接触良好。

b. 施加载荷:以恒定速度施加载荷,记录载荷和相应的应变。

c. 计算拉伸强度:根据最大载荷和试样的原始横截面积,计算试样的拉伸强度。

4. 断裂韧性试验a. 安装试样:将试样放置在试验机上,确保试样与试验机夹具接触良好。

b. 施加载荷:以恒定速度施加载荷,记录载荷和相应的位移。

c. 计算断裂韧性:根据载荷-位移曲线,计算试样的断裂韧性。

五、数据处理与分析1. 数据记录:将试验过程中的载荷、应变、位移等数据记录下来。

2. 数据处理:对试验数据进行处理,包括计算平均值、标准差等统计参数。

材料力学实验指导书(正文)

材料力学实验指导书(正文)

实验一材料在轴向拉伸、压缩时的力学性能一、实验目的1.测定低碳钢在拉伸时的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率 。

2.测定铸铁在拉伸以及压缩时的强度极限σb。

3.观察拉压过程中的各种现象,并绘制拉伸图。

4.比较低碳钢(塑性材料)与铸铁(脆性材料)机械性质的特点。

二、设备及仪器1.电子万能材料试验机。

2.游标卡尺。

图1-1 CTM-5000电子万能材料试验机电子万能材料试验机是一种把电子技术和机械传动很好结合的新型加力设备。

它具有准确的加载速度和测力范围,能实现恒载荷、恒应变和恒位移自动控制。

由计算机控制,使得试验机的操作自动化、试验程序化,试验结果和试验曲线由计算机屏幕直接显示。

图示国产CTM -5000系列的试验机为门式框架结构,拉伸试验和压缩试验在两个空间进行。

图1-2 试验机的机械原理图试验机主要由机械加载(主机)、基于DSP的数字闭环控制与测量系统和微机操作系统等部分组成。

(1)机械加载部分试验机机械加载部分的工作原理如图1-2所示。

由试验机底座(底座中装有直流伺服电动机和齿轮箱)、滚珠丝杠、移动横梁和上横梁组成。

上横梁、丝杠、底座组成一框架,移动横梁用螺母和丝杠连接。

当电机转动时经齿轮箱的传递使两丝杠同步旋转,移动横梁便可水平向上或相下移动。

移动横梁向下移动时,在它的上部空间由上夹头和下夹头夹持试样进行拉伸试验;在它的下部空间可进行压缩试验。

(2)基于DSP的数字闭环控制与测量系统是由DSP平台;基于神经元自适应PID算法的全数字、三闭环(力、变形、位移)控制系统;8路高精准24Bit 数据采集系统;USB1.1通讯;专用的多版本应用软件系统等。

(3) 微机操作系统试验机由微机控制全试验过程,采用POWERTEST 软件实时动态显示负荷值、位移值、变形值、试验速度和试验曲线;进行数据处理分析,试验结果可自动保存;试验结束后可重新调出试验曲线,进行曲线比较和放大。

可即时打印出完整的试验报告和试验曲线。

材料力学性能-实验指导书

材料力学性能-实验指导书

实验一 低碳钢的拉伸试验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σp 、上和下屈服强度σeu 和σeL 、强度极限σm 、延伸率δ、收缩率Ψ。

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。

按国标GB/T228-2002,拉伸试样如图1所示。

实验段直径mm d 100=,标距mm l 1000=。

一、实验目的1.研究低碳钢的应力——应变曲线拉伸图。

2.确定低碳钢在拉伸时的力学指标(比例极限σp 、下屈服强度σeL 、强度极限σm 、延伸率δ、断面收缩率Ψ)。

3. 观察低碳钢拉伸时的断口特征,并与其他形式的断口相比较。

二、实验原理在拉伸实验前,测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。

实验时,首先将试件安装在实验机的上、下夹头内,并在实验段的标记处安装引伸仪,以测量实验段的变形。

然后开动实验机,缓慢加载,与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线(l F ∆-曲线,见图2)或应力-应变曲线(εσ-曲线,见图3),随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能:σεa b c e f αP σb σgf 'h s σo d d 'Δl Fs F b F 图2 图3 0d 0l 图1 拉伸试件(1)弹性阶段(Ob 段)在拉伸的初始阶段,εσ-曲线(Oa 段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。

线性段的最高点称为材料的比例极限(P σ),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。

线性阶段后,εσ-曲线不为直线(ab 段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。

材料力学实验指导书

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第一部分 材料的力学性能测试任何一种材料受力后都有变形产生,变形到一定程度材料就会降低或失去承载能力,即发生破坏,各种材料的受力——变形——破坏是有一定规律的。

材料的力学性能(也称机械性能),是指材料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的性能,如强度、塑性、弹性和韧性等。

为保证工程构件在各种负荷条件下正常工作,必须通过试验测定材料在不同负荷下的力学性能,并规定具体的力学性能指标,以便为构件的强度设计提供可靠的依据。

材料的主要力学性能指标有屈服强度、抗拉强度、材料刚度、延伸率、截面收缩率、冲击韧性、疲劳极限、断裂韧性和裂纹扩展特性等。

金属材料的力学性能取决于材料的化学成分、金相结构、表面和内部缺陷等,此外,测试的方法、环境温度、周围介质及试样形状、尺寸、加工精度等因素对测试结果也有一定的影响。

材料的力学性能测试必修实验为4学时,包括:轴向拉伸实验、轴向压缩实验、扭转实验。

§1-1 轴向拉伸实验一、实验目的1、 测定低碳钢的屈服强度eL R (s σ)、抗拉强度m R (b σ)、断后伸长率A 11.3(δ10)和断面收缩率Z (ψ)。

2、 测定铸铁的抗拉强度m R (b σ)。

3、 比较低碳钢(塑性材料)和铸铁(脆性材料)在拉伸时的力学性能和断口特征。

注:括号内为GB/T228-2002《金属材料 室温拉伸试验方法》发布前的旧标准引用符号。

二、设备及试样1、 液压式万能材料试验机。

2、 0.02mm 游标卡尺。

3、 低碳钢圆形横截面比例长试样一根。

把原始标距段L 0十等分,并刻画出圆周等分线。

4、 铸铁圆形横截面非比例试样一根。

注:GB/T228-2002规定,拉伸试样分比例试样和非比例试样两种。

比例试样的原始标距0L 与原始横截面积0S 的关系满足00S k L =。

比例系数k 取5.65时称为短比例试样,k 取11.3时称为长比例试样,国际上使用的比例系数k 取5.65。

非比例试样0L 与0S 无关。

材料力学性能试验指导书

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金属力学性能实验指导书(上册)董立新戴光泽刘志农刘力菱编西南交通大学材料科学与工程学院二〇〇七年目录目录........................................................................................................................................ - 1 - 实验一 ......................................................................................................................................... - 2 - 系列缺口试样静拉伸实验及断口形貌观察.............................................................................. - 2 - 实验二 ......................................................................................................................................... - 6 - 硬度测定实验 ................................................................................................................... - 6 -3.5肖氏硬度测试实验................................................................................................................ - 9 -4. 实验方法及结果处理........................................................................................................... - 10 - 4.2洛氏硬度测试实验 ............................................................................................................ - 11 - 4.2.1试验条件.......................................................................................................................... - 11 - 4.2.2试验方法及数据处理...................................................................................................... - 12 - 4.3维氏硬度测试实验.............................................................................................................. - 12 - 4.3.1试验条件.......................................................................................................................... - 12 -4.4.2试验方法及数据处理...................................................................................................... - 13 -5. 实验内容及步骤................................................................................................................... - 14 - 实验三 ....................................................................................................................................... - 20 - 弯曲冲击实验及韧脆转变温度测定........................................................................................ - 20 - 5.实验注意事项 ................................................................................................................... - 21 -6. 实验报告 ............................................................................................................................ - 21 - 参考文献 ................................................................................................................................... - 22 - 实验四 ....................................................................................................................................... - 22 - 断裂韧度K IC测定实验.............................................................................................................. - 22 - 3.1 试样的尺寸确定:............................................................................................................. - 23 - 3.2 试样的制备 ........................................................................................................................ - 23 - 实验思考题 ............................................................................................................................... - 29 -实验一系列缺口试样静拉伸实验及断口形貌观察1.实验目的1.1了解材料在硬性应力状态和应力集中情况下的脆性趋向。

《材料力学性能》实验指导书2011概要

《材料力学性能》实验指导书2011概要

实验一 材料的静拉伸实验一、实验目的(1)学习使用万能试验机,掌握其操作规程;(2)测试材料的静拉伸力学性能指标,并对材料的变形特点进行分析;二、基本原理将试样(标准的光滑圆柱试样)装在拉伸试验机上,缓慢轴向加载,使试样伸长,直至被拉断(条件:温度、应力状态、加载速率是确定的)。

由试验机自动记录施加于试样的外力与伸长变形量之间的关系曲线。

通过拉伸试验可以揭示材料在静载荷作用下常见的三种失效形式:过量弹图1 常用拉伸试样图2 低碳钢的力-伸长曲线性变形、塑性变形、断裂。

拉伸曲线说明了当载荷由零逐渐增加时,材料变形的过程和规律:(a)OP-线弹性变形(b)Pe-非线弹性变形(c)eA-弹性+塑性变形(d)AC-屈服(e)CB-均匀塑性变形(f)B-缩颈点(g)Bk-不均匀集中塑性变形用静拉伸实验得到的应力-应变曲线,可以求出许多重要的性能指标:(1)E――主要用于刚度设计;(2)σs、σb――主要用于零件的强度设计;(3)δ、ψ――为材料载冷热变形时的工艺性能作参考;三、实验仪器及材料万能试验机1台实验用材料:低碳钢、铸铁四、实验内容与步骤(1) 熟悉万能试验机的构造,并按其要求装夹试样。

(2) 给试样施加轴向静载荷直至拉断,观察试样的变形过程及变形规律,并记录力-伸长曲线或应力-应变曲线。

(3) 取下试样,观察试样断口的宏观形貌特征。

五、实验报告(1) 简述万能试验机的构造及测量原理;(2) 画出试样的力-伸长曲线或应力-应变曲线,获得刚度、强度、塑性指标;(3) 画图示意并说明试样断口的宏观形貌特征。

(4) 分析影响拉伸试验结果的主要因素。

实验二 金属硬度的测试一、实验目的(1)掌握金属布氏、洛氏、维氏硬度的试验原理和测定方法;(2)了解各种硬度试验方法的特点、应用范围及选用原则;(3)学会正确使用各种硬度计。

二、金属硬度试验方法金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触压应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。

钢材的力学性能试验作业指导书

钢材的力学性能试验作业指导书

钢材的力学性能试验作业指导书1、钢材标准、试验方法标准、检验项目及取样:1.1钢材应有出厂质量证明书或检验报告单,每批(捆)钢材均应有标牌,进厂时应按同一牌号、同一炉罐(批)号、同一规格、同一交货状态分批进行验收,验收内容包括查对标牌和外观检查,并按有关标准的规定抽取试样做力学性能试验,合格后方可使用。

1.2检验规则1.2.1钢板的检查、验收、复检与判定:应按GB/T247《钢板和钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定》执行,每批钢板应是同一牌号、同一炉罐、同一规格、同一交货状态。

1.2.2从每批钢板中选取一张进行力学性能试验,取样应按GB/T2975《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》执行,先取3个试样进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验,结果如有一项不合格,再从末检验过的钢板中抽取一张进行复检,如仍有一项不合格,则该批即判定为不合格。

如试验合格再抽取一张进行复检合格则该批判定为合格。

1.2.3型钢的检验则应按GB2102《型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》执行,型钢按GB/T2975标准取样,从每根型钢中取3个试样进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验,当有一项试验结果不符合规定时,应另取双倍数量的试样重做各项试验,当仍有一个试样不合格时,则该批型钢为不合格。

双倍数量的试样重做各项试验均合格则该批判定为合格。

2、钢材力学性能试验方法:2.1收样:2.1.1样品挂牌编号,送检单编号。

2.1.2测量样品尺寸。

2.1.3技术标准:必须符合GB/T228《金属材料室温拉伸试验方法》与GB/T232《金属弯曲试验方法》。

2.2拉伸试验:试验目的:试验测定钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率等,是为了评定钢材质量。

2.3仪器设备:2.3.1 WDW-100微机控制电子万能试验机,示值误差在±1%,达到试验机检定的1级精度;有加载调速装置;有数据记录或显示装置;由计量部门定期进行检定。

2.3.2标点划分器、游标卡尺2.4试验步骤:钢材拉伸与弯曲试验框图2.5性能的测定:2.5.1屈服强度的测定:对有显著屈服现象的钢材应测定其屈服强度。

材料力学实验指导书

材料力学实验指导书

材料力学实验指导书1000字一、实验目的1、了解力学性质的测试与测量2、掌握基本的测力与测长仪器的使用方法3、掌握单轴拉伸实验的操作方法与数据处理二、实验仪器与设备1、材料试验机2、应变计与测长仪3、称量设备4、电子计算器三、实验步骤1、准备工作A、计算标称断面积S0B、提取试样C、安装应变计与测长仪2、测量伸长量与负载A、启动材料试验机B、设定实验参数C、调整实验仪器D、按压测试按钮3、实验数据处理A、绘制应力—应变曲线B、获取张应力—伸长率数据四、实验操作规范1、实验师必须熟悉操作手册与工作规程2、操作人员必须了解实验步骤与流程3、操作时必须戴上手套与护目镜4、操作人员对试样的获取、切割及其尺寸要求必须熟悉5、实验计算时必须准确获得数据6、操作人员对于材料题材知识必须有一定了解7、试验操作结束之后必须将设备归位。

五、安全事项1、实验时要始终戴上护目镜2、机器启动前要动手检查是否安装好所有设备3、试样必须安全固定4、试验中不能随意调整测试参数5、实验结束后要关闭所有设备六、注意事项1、测试数据必须准确、详尽、真实2、试验过程必须认真、仔细、谨慎3、要了解材料性质与特性4、应邀请专业人士协助5、对试质不能过度使用七、结果1、应研究数据并得出结果2、结果表明了材料的性质与特征3、结果应反映材料的本质属性本实验实验中心客户向其技术支持人员提供了材料性能测试的详细信息以及试样。

本试验旨在帮助学生了解材料性质和特性,并掌握现代测力测量工具的基本使用。

实验计算的要求是准确和实际的,并反映材料的属性,而不是表面现象。

《材料力学性能》实验指导书2

《材料力学性能》实验指导书2

实验一金属材料硬度实验一、实验目的1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。

2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。

二、实验内容及步骤1、布氏硬度的测定布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。

(1)实验原理布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。

布氏硬度试验是指用一定直径的球体(钢球或硬质合金球)以相应的试验力压入被测材料或零件表面,经规定保持时间后卸除试验力,通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。

布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。

使用淬火钢球压头时用符号HBS,使用硬质合金球压头时用符号HBW,计算公式如下:HBS(HBW)=0.102式中:F—试验力(N);D—球体直径(mm);d—压痕平均直径(mm)。

由上式可以看出,当F、D一定时,布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。

所以在测定布氏硬度时,只要先测得压痕直径d,即可根据d值查有关表格得出HB值,并不需要进行上述计算。

国家标准GB231-1984规定,在进行布氏硬度试验时,首先应选择压头材料,布氏硬度值在450以下(如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等)时,应选用钢球作压头;当材料的布氏硬度值在450~650时,则应选用硬质合金球作压头。

其次是根据被测材料种类和试样厚度,按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。

布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位,其标注方法是,符号HBS或HBW之前为硬度值,符号后面按以下顺序用数值表示试验条件:球体直径、试验力,试验力保持时间(10~15s不标注)例如:120HBS10/1000/30,表示直径10mm钢球在9.80KN(1000kgf)的试验力作用下,保持30s测得的布氏硬度值为120。

500HBW5/750,表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN(750kgf)试验力作用下,保持10~15s测得的布氏硬度值为500。

工程材料的力学性能试验指导书

工程材料的力学性能试验指导书

实验一、拉伸破坏实验拉伸试验、是研究材料力学性能的最基本试验,方法简单,数据可靠。

工矿企业,研究所一般都用此类方法对材料进行出厂检验或进厂复检,用测得的σs、σb(σ0.2)、δ和Ψ等指标来评定材质和进行强度、刚度计算。

因此,对材料进行轴向拉伸试验和压缩试验具有工程实际意义。

不同材料在拉伸过程中表现出不同的力学性能和现象。

低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料。

低碳钢材料具有良好的塑性,在拉伸试验中弹性、屈服、强化、和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。

实验目的1、观察分析低碳钢的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程,比较其力学性能。

2、测定低碳钢的σs、σb、δ、Ψ;测定铸铁的拉伸强度极限σb 。

3、了解材料试验机的结构原理,掌握操作方法。

二、实验设备1、电子万能试验机。

2、液压式万能试验机。

3、X—Y记录仪。

4、游标卡尺。

三、拉伸试样试样的制备应按照相关的产品标准或GB/T 2975的要求切取样坯和制备试样。

试验表明,所用试样的形状和尺寸,对其性能测试结果有一定影响。

为了使金属材料拉伸试验的结果具有可比性与符合性,国家已制定统一标准。

依据此标准,拉伸试样为比例试样,试样的横截面形状为圆形。

这两种试样便于机加工,也便于尺寸的测量和夹具的设计。

本试验所用的拉伸试样是经机加工制成的圆形横截面的长比例试样,即L=10d。

如图1所示。

图1 拉伸试件四、实验原理和方法1. 低碳钢拉伸实验(1)屈服极限σs及强度极限σb的测定试样加载到达屈服阶段时,低碳钢的P -Δl 曲线呈锯齿形(图1-2)。

与最高载荷对应的应力称为上屈服极限,它受变形速度和试样形状的影响,一般不作为强度指标。

同样,载荷首次下降的最低点(初始瞬时效应)也不作为强度指标。

一般把初始瞬时效应之后的最低载荷Ps 对应的应力作为屈服极限σs ,以试样的初始横截面面积A0除Ps ,即得屈服极限。

0A P ss =σ屈服阶段过后,进入强化阶段,试样又恢复了承载能力(图1-2)。

材料的力学性能测试

材料的力学性能测试

材料力学实验指导书(第一部分)材料的力学性能测试浙江工业大学机电学院2006年9月第一部分材料的力学性能测试任何一种材料受力后都有变形产生,变形到一定程度材料就会降低或失去承载能力,即发生破坏,各种材料的受力——变形——破坏是有一定规律的。

材料的力学性能(也称机械性能),是指材料在外力作用下表现出的变形和破坏等方面的性能,如强度、塑性、弹性和韧性等。

为保证工程构件在各种负荷条件下正常工作,必须通过试验测定材料在不同负荷下的力学性能,并规定具体的力学性能指标,以便为构件的强度设计提供可靠的依据。

材料的主要力学性能指标有屈服强度、抗拉强度、材料刚度、延伸率、截面收缩率、冲击韧性、疲劳极限、断裂韧性和裂纹扩展特性等。

金属材料的力学性能取决于材料的化学成分、金相结构、表面和内部缺陷等,此外,测试的方法、环境温度、周围介质及试样形状、尺寸、加工精度等因素对测试结果也有一定的影响。

材料的力学性能测试必修实验为5学时,包括:轴向拉伸实验、轴向压缩实验、低碳钢拉伸弹性模量E的测定、扭转实验、低碳钢剪切弹性模量G的测定。

§1-1 轴向拉伸实验一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度()、抗拉强度()、断后伸长率A11.3(10)和断面收缩率Z()。

2、测定铸铁的抗拉强度()。

3、比较低碳钢(塑性材料)和铸铁(脆性材料)在拉伸时的力学性能和断口特征。

注:括号内为GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》发布前的旧标准引用符号。

二、设备及试样1、电液伺服万能试验机(自行改造)。

2、0.02mm游标卡尺。

3、低碳钢圆形横截面比例长试样一根。

把原始标距段L0十等分,并刻画出圆周等分线。

4、铸铁圆形横截面非比例试样一根。

注:GB/T228-2002规定,拉伸试样分比例试样和非比例试样两种。

比例试样的原始标距与原始横截面积的关系满足。

比例系数取5.65时称为短比例试样,取11.3时称为长比例试样,国际上使用的比例系数取5.65。

材料力学实验指导书

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材料力学实验指导书目录序言0 实验一金属材料拉伸实验 2 实验二金属材料扭转实验9 实验三纯弯曲梁正应力电测实验16 附件:1、实验报告册封面2、材料力学实验要求3、实验报告要求序言材料力学实验是材料力学的重要支柱之一。

材料力学从理论上研究工程结构构件的应力分析和计算,并对构件的强度、刚度和稳定性进行设计或校核其可靠性。

材料力学实验从实验角度为材料力学理论和应用提供实验支持。

一、材料力学实验由三部分组成:1、材料的力学性能测定。

材料的力学性能是指在力的作用下,材料的变形、强度等方面表现出的一些特征,如弹性模量、弹性极限、屈服极限、强度极限、疲劳极限、冲击韧度等。

这些强度指标或参数是构件强度、刚度和稳定性计算的依据,而他们一般通过实验来测定。

此外,材料的力学性能测定又是检验材质、评定材料热处理工艺、焊接工艺的重要手段。

随着材料科学的发展,各种新型材料不断涌现,力学性能测定是研究新型材料的重要手段。

材料的力学性能测定一般是通过对标准试样加载至破坏,记录其应力-应变关系曲线(扭转破坏时记录其扭矩-扭转角或剪应力-剪应变曲线),测定材料的一些力学性能特征指标,如弹性模量、弹性极限、屈服极限、强度极限、冲击韧度等;因此,学会记录材料的应力-应变关系曲线成为材料力学性能实验的一项重要任务。

2、验证已建立的理论。

材料力学的一些理论是以某些假设为基础的,例如杆件的弯曲理论是以平面假设为基础。

用实验验证这些理论的正确性和适用范围,有助于加深对理论的认识和理解。

实验是验证、修正、发展理论的必要手段,是揭示材料受力、变形过程本质的重要方法。

3、应力分析实验。

某些情况下,如因构件形状不规则、受力复杂或精确地边界条件难以确定等,应力分析计算难以获得准确结果。

这时,采用如电测实验应力分析方法可以直接测定构件的应力。

应力分析实验主要是对构件形状不规则、受力复杂或边界条件很难确定、计算法难以得到准确结果的情况,用实验方法测定构件的应力。

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材料力学实验指导书实验一 拉伸实验拉伸实验是测定材料力学性能的最基本最重要的实验之一。

由本实验所测得的结果,可以说明材料在静拉伸下的一些性能,诸如材料对载荷的抵抗能力的变化规律、材料的弹性、塑性、强度等重要机械性能,这些性能是工程上合理地选用材料和进行强度计算的重要依据。

一、实验目的要求1.测定低碳钢的流动极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收缩率ψ和铸铁的强度极限b σ。

2.碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(L F ∆-曲线)。

3.较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和断口情况。

二、实验设备和仪器材料试验机、游标卡尺、两脚标规等三、拉伸试件金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。

图中工作段长度l 称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。

为了使实验测得的结果可以互相比较,试件必须按国家标准做成标准试件,即d l 5=或d l 10=。

对于一般板的材料拉伸实验,也应按国家标准做成矩形截面试件。

其截面面积和试件标距关系为A l 3.11=或A l 65.5=,A 为标距段内的截面积。

四、实验方法与步骤1、低碳钢的拉伸实验:1)试件的准备:在试件中段取标距d l 10=或d l 5=在标距两端用脚标规打上冲眼作为标志,用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径d (在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值)取最小值作为计算试件横截面面积用。

2)机的准备;首先了解材料试验机的基本构造原理和操作方法,学习试验机的操作规程。

根据低碳钢的强度极限b σ及试件的横截面积,初步估计拉伸试件所需最大载荷,选择合适的测力度盘,并配置相应的摆锤,开动机器,将测力指针调到“零点”,然后调整试验机下夹头位置,将试件夹装在夹头内。

3)进行实验:试件夹紧后,给试件缓慢均匀加载,用试验机上自动绘图装置,绘出外力F 和变形L ∆的关系曲线(L F ∆-曲线)如图所示。

力学性能试验作业指导书范文

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力学性能试验作业指导书范文1目的为使万能试验机、冲击试验机的操作有所依循保证实验的准确性和稳定性。

2范围凡本公司拉力试棒、冲击试样的检测作业,均适用。

3作业内容3.1抗拉试验3.1.1试验步骤及标准3.1.1.1试样加工(GB/T 228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》)3.1.1.2检查试棒是否符合实验要求具体操作如下:测量试样直径应在标距的中部和两端两个垂直的方向各测一次,取其算术平值。

a)用快干墨水均匀涂在试棒上,用画笔刻画出标距,标距尺寸精确到0.5%。

3.1.1.3电液伺服微机控制万能试验机操作步骤•开机顺序:显示器f打印机f计算机f工控机f启动试验软件f液压源•拉伸试验步骤a)按软件启动方式进入软件;b)在输入用户参数窗口选择欲做试验方案;c)选择存盘方式;d)测量试样尺寸;0)输入试样尺寸及相关试验参数,可以一次输一根试样的尺寸,也可以一次输入所有试样尺寸;f)把试样夹持到近力传感器端的夹具上,远端不夹;g)试验力清零;h)通过小键盘调节横梁位置,把远力传感器端也夹好;i)位移清零;j)运行试验。

软件自动切换到试验界面;k)观察试验过程;l)试验结束,在试验结果栏中,程序将自动计算出的结果显示在其中。

如您想清楚点观看结果,可双击试验结果区,试验结果区将放大到半屏,方便您观看结果数据,再次双击,试验结果区大小复原。

如您想分析曲线,双击曲线区,曲线区将放大到半屏,方便您分析曲线,再次双击,曲线区大小复原。

m)如还有试样,如已输入试样尺寸,请重复6—13步,如还未输入试样尺寸,请重复5 — 13步;n)打印试验报告;o)做完试验,关闭软件。

•压缩试验步骤a)按软件启动方式进入软件。

b)在输入用户参数窗口选择欲做试验方案。

c)选择存盘方式。

d)测量试样尺寸。

0)输入试样尺寸及相关试验参数,可以一次输一根试样的尺寸,也可以次输入所有试样尺寸。

f)试验力清零。

g)把试样放在压盘中间,通过小键盘调节横梁位置,通过肉眼观察,到上压盘离试样上平面还有一定缝隙时停止。

材料力学性能实验指导书

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第一章 材料的力学性能试验材料的力学性能试验是工程中广泛应用的一种试验,它为机械制造、土木工程、冶金及其它各种工业部门提供可靠的材料的力学性能参数,便于合理地使用材料,保证机器(结构)及其零件(构件)的安全工作。

材料的力学性能试验必须按照国家标准进行。

第一节 拉伸试验一、实验目的1.验证胡克定律,测定低碳钢的弹性常数:弹性模量E 。

2.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。

3.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。

4.测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度b σ。

5.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、实验设备和仪器1.万能试验机。

2.引伸仪。

3.游标卡尺。

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。

如图1-1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l 称为试样的标距,按试样的标距l 与横截面面积A 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d l 10=或d l 5=,矩形截面比例试样通常取A l 3.11=或A l 65.5=,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l 与A 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1-1 拉伸试样(a )圆形截面试样;(b )矩形截面试样四、实验原理与方法 1.测定低碳钢的弹性常数实验时,先把试样安装在万能试验机上,再在试样的中部装上引伸仪,并将指针调整到0,用于测量试样中部0l 长度(引伸仪两刀刃间的距离)内的微小变形。

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材料的力学性能学生实验指导书试验一单向拉伸实验(2学时、必做)拉伸实验是最重要的应用最广泛的材料力学性能实验方法,它可以测定材料的弹性、塑性、强度、应变硬化和韧性等重要的力学性能指标,这些指标是研究新材料、合理使用现有材料、结构设计、预测材料的其它力学性能和改善材料力学性能等的基础。

基本要求:1)掌握金属拉伸性能指标的测定方法;2)学会正确使用和操作拉伸实验设备和仪器。

实验内容:1)观察拉伸实验过程中拉伸曲线与试样形状的变化及其对应关系;2)用图解法测定金属材料强度指标和塑性指标;3)用引伸计测定金属材料的弹性指标。

试验原理:用拉伸力将试样拉伸,一般拉至断裂以便测定力学性能。

实验指导:1、试验设备和条件1)试验机各种类型试验机均可使用,试验机误差应符合JJGl39—83《拉力、压力和万能材料试验机检定规程》或JJGl57—83《小负荷材料试验机检定规程》的1级试验机要求。

2)引伸计引伸计(包括记录器或指示器)应进行标定,标定时引伸计的工作状态应尽可能与试验时的工作状态相同。

经过标定的引伸计,在日常试验前应注意检查,当引伸计经过检修或发现异常,应进行标定。

3)试验速度应根据材料性质和试验目的确定。

除有关标准或协议另作规定外,拉伸速度一般应符合3~10 MPa/s 要求。

2、试样尺寸的测量:1)试样原始横截面积的测定圆形试样横截面直径应在标距的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次,取其算术平均值,选用三处删得横截面积中最小值。

矩形试样横截面尺寸(宽度和厚度)应在标距的两端及中间处测量,选用三处测得横截面积最小值。

2)试样原始标距的标记和测量可以用两个或一系列等分小冲点或细划线标出原始标距,标记不应影响试样断裂,对于脆性试样和小尺寸试样,建议用快干墨水或带色涂料标出原始标距。

如平行长度比原始标距长许多(例如不经机加工试样),可以标出相互重叠的几组原始标距。

比例试样原始标距的计算值,对于短比例试样应修约到最接近5mm的倍数,对于长比例试样应修约到最接近10mm的倍数。

如为中间数值向较大一方修约。

原始标距应精确到标称标距的±0.5%。

3、性能测定1)屈服点及规定0.2%非比例伸长应力σ0.2的测定有明显屈服现象的金属材料,应测定其屈服点,上屈服点或下屈服点,但有关标准或协议无规定时,一般只测定屈服点或下屈服点应力见图1。

(a) 屈服点Fs (b) 上下屈服点Fsu、屈服点Fs L图1 屈服点,上屈服点或下屈服点的测定(a) 图解法(b) 滞后环法图2 规定非比例伸长应力的测定(n为位移放大倍数,εp为规定非比例伸长量,L e为引伸计标距)无明显屈服现象的金属材料,应测定其规定非比例伸长应力σ0.2。

图解法:用自动记录方法绘制力—伸长曲线图时,力轴每毫米所代表的应力,一般应不大于10N/mm,曲线的高度应使F p,处于力轴量程的二分之一以上。

伸长放大倍数的选择应使图2中的OC段的长度不小于5mm。

在曲线图上,自弹性直线段与伸长轴交点O起,截取一相应于规定非比例伸长的OC段(OC=0.2%nL e),过C点作弹性直线段的平行线CA交曲线于A点,A点对应的力F p为所测规定非比例伸长力(见图1),规定非比例伸长应力为:σ0.2=F p/S0。

滞后环法:如曲线无明显弹性直线段,以致难于准确确定相应的规定非比例伸长力,可采用。

对试样连续施力至略大于预期规定非比例伸长应力相应的力后,将其卸至约为前所施加力的10%,接着再施力至少直至包络线范围。

正常情况将绘出一个滞后环。

通过滞后环两瑞点划一直线。

从曲线的真实原点O起截取OC段(OC=0.2%nL e),过C点作直线CA平行于上述所划直线。

CA线与曲线的交点A所对应的力F p为所测规定非比例伸长力(见图2)。

一般应使CA线位于滞后环的右侧。

2)抗拉强度σb的测定试样拉至断裂,从拉伸曲线图上确定试验过程中的最大力,或从测力度盘上读取最大力。

抗拉强度按公式计算:σb=F b/S0。

3)断后伸长率δ的测定试样拉断后,将其断裂部分在断裂处紧密对接在一起,尽量使其轴线位于一直线上。

如拉断处形成缝隙,则此缝隙应计人该试样拉断后的标距内。

断后标距L1的直测法:如拉断处到最邻近标距端点的距离大于1/3L0时,直接测量标距两端点间的距离。

图3 断后标距L1的移位法测定断后标距L1的移位法:如拉断处到最邻近标距端点的距离小于或等于1/3L0时,则按下述方法测定。

在长段上从拉断处O 取基本等于短段格数,得B点,接着取等于长段所余格数(偶数,图3 (a))的一半,得C点,或者取所余格数(奇数,图3 (b))分别减1与加1的一半,得C和C1点。

移位后的L1分别为:AB+2BC和AB+BC+BC1。

断后伸长率按公式计算:δ = [(L1-L0) / L0]⨯100%短、长比例试样的断后伸长率分别以符号δ5,δ10表示。

4)断面收缩率的测定试样拉断后缩颈处最小横截面积S1的测定:圆形试样在缩颈最小处两个相互垂直的方向上测量其直径(需要时,应将试样断裂部分在断裂处对接在一起),用两者的算术平均值计算。

矩形试样用缩颈处的最大宽度b1,乘以最小厚度a1求得(见图4)。

断面收缩率按公式(17)计算:ψ=[(S0-S1)/S0] ⨯100%图4 矩形试样缩颈处最小横截面积S1的测定4、性能数值的修约测得性能数值按表1规定进行修约,修约的方法按照GB 1.1—81附录C“数字修约规则”执行。

测试项目范围修约到σ0.2 、σb≤ 200 Mpa200~1000 Mpa≥ 1000 Mpa1 Mpa5 Mpa10 Mpaδ≤ 10%> 10%0.5 %1 %ψ≤ 25%> 25%0.5 %1 %实验报告一1.试验名称:2.测试材料及状态:3.所用仪器设备名称:4.试样形状及尺寸:5.测试结果:(原始数据表格或曲线、计算结果等)6.分析讨论a)所测材料是塑性材料还是脆性材料?b)若所测的某种材料是非脆性材料,那么它是高塑性材料还是低塑性材料?是连续形变强化型还是非连续形变强化型?为什么。

c)画出所测材料的应力应变曲线图并同时作出真应力真应变曲线的示意图。

实验二 合金的硬度试验(2学时、必做)硬度实验是生产、材料和工艺研究中常用的产品质量和试样性能的检测方法。

硬度值的大小可以反映材料的成分和显微组织的状态及变化。

基本要求:1)掌握金属布氏、洛氏、维氏和显微维氏硬度的试验原理和测试方法; 2)了解各种硬度试验的步骤、特点、应用范围及选用原则; 3)学会正确使用和操作各种硬度计。

实验内容:1)了解各种硬度计及其使用方法;2)按照各种硬度试验的选用原则,采用不同状态的金属,分别在布氏、洛氏、维氏和显微维氏硬度计上进行硬度测试;3)观察压痕大小和形状,正确测定硬度值; 4)分析硬度值与金属成分和组织的关系。

实验原理:用压入法测定的材料硬度,可认为是材料表面对外物压人时引起塑性变形的抗力。

实验指导:1、布氏硬度测定的原理和方法测定布氏硬度是用一定的压力将淬火钢球或硬质合金球压头压入试样表面,保持规定的时间后卸除压力。

于是,在试件表面留下压痕(见图),单位压痕表面积A 上所承受的平均压力即定义为布氏硬度值。

已知施加的压力P ,压头直径D ,只要测出试件表面上的压痕深度h 或直径d ,即可按下式求出布氏硬度值,单位为kgf/mm 2,但一般不标注单位。

][222d D D D PDh P A P HB --===ππ (1) 由于材料的硬度不同,试件的厚度不同,所以在测定布氏硬度时往往要选用不同直径的压头和压力。

在这种情况下,要在同一材料上测得相同的布氏硬度,或在不同的材料上测得的硬度可以相互比较,则压痕的形状必须几何相似。

图1表示用两个直径不同的压头D1和D2,在不同的压力P1和P2的作用下,压入试件表面的情况。

要使两个压痕几何相似,则两个压痕的压入角应相等。

由图1可见,2/sinϕDd=,代入式(1),得]2/sin11[222ϕπ--=DPHB(2)图1 压痕几何相似示意图表1 布氏硬度试验的P/D2值选择表材料布氏硬度HB P/D2钢和铸铁<140 10>140 30铜和铜合金<35 535 - 130 10>135 30轻金属及其合金<351.252.535 -8051015>801015铅、锑等软金属11.25由式(2)可见,要使布氏硬度的压痕几何相似,则比值P/D2应为常数。

所以,布氏硬度试验前,根据试件的厚度选定压头直径。

试件的厚度应大于压痕深度的10倍。

在试件厚度足够时,应尽可能选用10mm直径的压头。

然后再根据材料及其硬度范围,参照表1选择P/D2之值,从而算出试验需用压力P 之值。

应当指出,压痕直径d应在0.25- 0.60D范围内,所测硬度方为有效。

若d值超出上述范围,则应另选P/D2之值,重作试验。

布氏硬度的测定在布氏硬度试验机上进行:1)测试时必须保持所加压力与试件表面垂直,施加压力应均匀平稳,不得有冲击和振动。

2)在压力作用下的保持时间也有规定,对于钢铁材料应为10秒,有色金属为30秒,而软金属材料(HB<35=的材料为60秒。

3)卸除载荷后,测定压痕直径,代入式(1),即可求得HB之值。

4)为使用方便,已按式(1)制出布氏硬度数值表。

测得压痕直径后,即可查表求得HB之值,并用下列符号表示:当压头为淬火钢球时,用HBS表示;当压头为硬质合金球时,用HBW表示。

HBS或HBW之前的数字表示硬度值,其后的数字表示试验条件,依次为压头直径、压力和保持时间。

例如,200HBSl0/3000/30表示用10mm直径淬火钢球,加压3000kgf,保持30s,测得的布氏硬度值为200;又如,500HBW5/750,表示用硬质合金球,压头直轻5mm,加压750kgf,保持10-15秒(保持时间为10-15秒,不加标注),测得布氏硬度值为500。

当使用淬火钢球作压头时,只能用于测定HB<450的材料的硬度;使用硬质合金球作压头时,测定的硬度可达650HB。

但当HB>450时,应测定材料的洛氏硬度为宜。

因为测定硬材料的布氏硬度时,所加单位压力大,可能会损坏压头。

2、洛氏硬度测定的原理和方法洛氏硬度是直接测量压痕深度,并以压痕深浅表示材料的硬度。

常用的洛氏硬度的压头有两类:即顶角为1200的金刚石圆锥体压头和直径为Φ1.588 mm(1/16英寸)的钢球压头。

测洛氏硬度时先加10 kgf(98.1 MPa)的预压力,然后再加主压力,所加的总压力大小,视被测材料的软硬而定;采用不同压头并施加不同的压力,可以组成不同的洛氏硬度指标尺。

生产上常用的为A、B和C三种洛氏硬度指标,其中又以C指标应用最普遍。

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