低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗之歐陽地創(chuàng)編

1、實 驗 編 號 2低碳鋼和鑄鐵的拉伸實驗時間：2021.03. 04創(chuàng)作：歐陽地低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗一、概述常溫，靜載下的軸向拉伸試驗是材料力學(xué)實驗中最 基本，應(yīng)用最廣泛的實驗。通過拉伸試驗，可以全面地 測定材料地力學(xué)性能，如彈性、塑性、強度、斷裂等力 學(xué)性能指標。彈性模量e是表征材料力學(xué)性能中弾性的 重要扌旨標之一，它反映了材料抵抗弾性變形的能力。這 些性能指標對材料力學(xué)地分析計算、工程設(shè)計、選擇材 料和新材料開發(fā)都有極其重要的作用。二、實驗?zāi)康?、測定低碳鋼的下屈服點6 sl 、抗拉強度6b、斷 后伸長率6、斷面收縮率屮2、驗證虎克定律，測定低碳鋼的弾性模量e3、測定鑄鐵的抗拉強度6 b4

2、、觀察分析兩種材料在拉伸過程中的各種現(xiàn)象5、學(xué)習(xí)自動繪制a- e曲線及微機控制電子萬能實驗機、電子引伸計的操作三、實驗設(shè)備和儀器1、微機控制電子萬能實驗機(10t)2、游標卡尺3、低碳鋼和鑄鐵圓形拉伸試樣四、實驗原理1、低碳鋼拉伸低碳鋼拉伸實驗過程分四個階段：(1) 、彈性階段0e,在此階段中的0p段拉力和伸長成 正比關(guān)系，表明鋼材的應(yīng)力和應(yīng)變?yōu)榫€性關(guān)系。完全 遵循虎克定律6 =e s ,故點p的應(yīng)力6 p稱為材料的 比例極限。如圖1-1所示，當應(yīng)力繼續(xù)增加達到材料 的彈性極限6e對應(yīng)的e點時，應(yīng)力和應(yīng)變間的關(guān)系不 再是線性關(guān)系，但變形仍然是弾性的，即卸除拉力后 變形完全消失，工程上對彈性極限

3、和比例極限不嚴格 的區(qū)分它們。(2) 、屈服階段es,當應(yīng)力超過彈性極限到達s點 時，應(yīng)變有明顯的增加，而應(yīng)力先是下降，然后作 微小的波動，在a - e曲線上出現(xiàn)鋸齒形線段。這 種應(yīng)力基本保持不變，而應(yīng)變顯著增加的現(xiàn)象，稱 為屈服。在屈服階段內(nèi)的最高應(yīng)力和最低應(yīng)力分別 稱為上屈服極限和下屈服極限。上屈服極限的數(shù)值 與試樣形狀、加載速度等因素有關(guān)，一般不穩(wěn)定。 下屈服極限則有比較穩(wěn)定的數(shù)值，能夠反應(yīng)材料的 性能。通常把下屈服極限稱為屈服極限或屈服點， 用6sc來表示。屈服應(yīng)力是衡量材料強度的一個重要 指標。其計算公式為6 sl二fsl/ao(3) 、強化階段sb,過了屈服階段以后，試樣材料因 塑

4、性變形其內(nèi)部晶體組織結(jié)構(gòu)重新得到了調(diào)整，其 抵抗變形的能力有所增強，隨著拉力的增加，伸長 變形也隨之增加，拉伸曲線繼續(xù)上升。sb曲線段稱 為強化階段。強化階段中的最高點b所對應(yīng)的的應(yīng) 力6匕是材料所承受的最大應(yīng)力，稱為強度極限或抗 拉強度。其計算公式為6ffb/ao,它也是材料強度性 能的重要指標。(4) 、頸縮和斷裂階段bk,當拉力到達仇以后，變 形主要集中于試樣的某一局部區(qū)域，該處橫截面積 急劇減少，出現(xiàn)“頸縮”現(xiàn)象，此時拉力隨之下 降，直至試樣被拉斷，其斷口形貌成杯椎狀。試樣 的斷后伸長率和斷面收縮率的測定為(1)延伸率： 試樣標距原長lo,拉斷后，將兩段試樣緊密地對接 在一起，量出拉斷

5、后地標距長為li,則延伸率l-lo) /lo*% ;(2)斷面收縮率：試樣拉斷后，設(shè)頸縮處的最小橫截面積為a,則斷面收縮率很小，無屈服、頸縮現(xiàn)象。曲線很快達到最大拉力億，試 樣突然發(fā)生斷裂，其斷口是平齊粗糙的?？估瓘姸葹閎=fb/ ao五、實驗步驟1. 開機：試驗機打印機計算機power testv3.0注意：每次開機后，最好要預(yù)熱10分鐘，待系統(tǒng) 穩(wěn)定后，再進行試驗工作。若剛剛關(guān)機，需要再開 機，至少保證1分鐘的時間間隔。圖標，進入試驗軟件，選擇好聯(lián)2. 雙擊電腦桌面機的用戶名和密碼選擇對應(yīng)的傳感器及引伸計后擊i聯(lián)機。3. 根據(jù)試樣情況準備好夾具，若夾具已安裝到試驗機 上，則對夾具進行檢查，

6、并根據(jù)試樣的長度及夾具的間 距設(shè)置好限位裝置。4. 點擊試驗部分里的新試驗，選擇相應(yīng)的試驗方案，輸入 試樣的原始用戶參數(shù)如尺寸等。測量試樣的尺寸方法 為：用游標卡尺在試樣標距兩端和中間三個截面上測 量直徑，每個截面在互相垂直方向各測量一次，取其 平均值。用三個平均值中最小者計算橫截面積，低碳 鋼還要測量出原始的長度。序號i己商試樣標距3伽）試樣厚度（t）（ihd）試樣寬度（w；1（iron） 11碩1052100105310010541001055、夾好試樣，在夾好試樣上端后,力值清零（點擊力窗 口的隨零i按鈕）再夾下端。6、點擊主機小鍵盤上的試樣保護鍵，消除夾持力。7、位移清零、峰值力清零8、點擊，開始自動試驗。9、觀察試驗過程10、試驗結(jié)束，在試驗結(jié)果欄中，程序?qū)⒆詣佑嬎愠?結(jié)果顯示在其中。如果想清楚的觀看結(jié)果，可雙擊 試驗結(jié)果區(qū)，試驗結(jié)果區(qū)將放大到半屏，方便觀看 結(jié)果數(shù)據(jù)，再次雙擊，試驗結(jié)果區(qū)大小復(fù)原。如果想分析曲線，雙擊曲線區(qū)