低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗(yàn)之歐陽(yáng)地創(chuàng)編

1、實(shí) 驗(yàn) 編 號(hào) 2低碳鋼和鑄鐵的拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2021.03. 04創(chuàng)作：歐陽(yáng)地低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗(yàn)一、概述常溫，靜載下的軸向拉伸試驗(yàn)是材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中最 基本，應(yīng)用最廣泛的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)拉伸試驗(yàn)，可以全面地 測(cè)定材料地力學(xué)性能，如彈性、塑性、強(qiáng)度、斷裂等力 學(xué)性能指標(biāo)。彈性模量e是表征材料力學(xué)性能中弾性的 重要扌旨標(biāo)之一，它反映了材料抵抗弾性變形的能力。這 些性能指標(biāo)對(duì)材料力學(xué)地分析計(jì)算、工程設(shè)計(jì)、選擇材 料和新材料開(kāi)發(fā)都有極其重要的作用。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)定低碳鋼的下屈服點(diǎn)6 sl 、抗拉強(qiáng)度6b、斷 后伸長(zhǎng)率6、斷面收縮率屮2、驗(yàn)證虎克定律，測(cè)定低碳鋼的弾性模量e3、測(cè)定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度6 b4

2、、觀察分析兩種材料在拉伸過(guò)程中的各種現(xiàn)象5、學(xué)習(xí)自動(dòng)繪制a- e曲線及微機(jī)控制電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)、電子引伸計(jì)的操作三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器1、微機(jī)控制電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)(10t)2、游標(biāo)卡尺3、低碳鋼和鑄鐵圓形拉伸試樣四、實(shí)驗(yàn)原理1、低碳鋼拉伸低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程分四個(gè)階段：(1) 、彈性階段0e,在此階段中的0p段拉力和伸長(zhǎng)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(diǎn)p的應(yīng)力6 p稱為材料的 比例極限。如圖1-1所示，當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增加達(dá)到材料 的彈性極限6e對(duì)應(yīng)的e點(diǎn)時(shí)，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(duì)彈性極限

3、和比例極限不嚴(yán)格 的區(qū)分它們。(2) 、屈服階段es,當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限到達(dá)s點(diǎn) 時(shí)，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(dòng)，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(diǎn)， 用6sc來(lái)表示。屈服應(yīng)力是衡量材料強(qiáng)度的一個(gè)重要 指標(biāo)。其計(jì)算公式為6 sl二fsl/ao(3) 、強(qiáng)化階段sb,過(guò)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(qiáng)，隨著拉力的增加，伸長(zhǎng) 變形也隨之增加，拉伸曲線繼續(xù)上升。sb曲線段稱 為強(qiáng)化階段。強(qiáng)化階段中的最高點(diǎn)b所對(duì)應(yīng)的的應(yīng) 力6匕是材料所承受的最大應(yīng)力，稱為強(qiáng)度極限或抗 拉強(qiáng)度。其計(jì)算公式為6ffb/ao,它也是材料強(qiáng)度性 能的重要指標(biāo)。(4) 、頸縮和斷裂階段bk,當(dāng)拉力到達(dá)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(shí)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(zhǎng)率和斷面收縮率的測(cè)定為(1)延伸率： 試樣標(biāo)距原長(zhǎng)lo,拉斷后，將兩段試樣緊密地對(duì)接 在一起，量出拉斷

5、后地標(biāo)距長(zhǎng)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(wú)屈服、頸縮現(xiàn)象。曲線很快達(dá)到最大拉力億，試 樣突然發(fā)生斷裂，其斷口是平齊粗糙的。抗拉強(qiáng)度為b=fb/ ao五、實(shí)驗(yàn)步驟1. 開(kāi)機(jī)：試驗(yàn)機(jī)打印機(jī)計(jì)算機(jī)power testv3.0注意：每次開(kāi)機(jī)后，最好要預(yù)熱10分鐘，待系統(tǒng) 穩(wěn)定后，再進(jìn)行試驗(yàn)工作。若剛剛關(guān)機(jī)，需要再開(kāi) 機(jī)，至少保證1分鐘的時(shí)間間隔。圖標(biāo)，進(jìn)入試驗(yàn)軟件，選擇好聯(lián)2. 雙擊電腦桌面機(jī)的用戶名和密碼選擇對(duì)應(yīng)的傳感器及引伸計(jì)后擊i聯(lián)機(jī)。3. 根據(jù)試樣情況準(zhǔn)備好夾具，若夾具已安裝到試驗(yàn)機(jī) 上，則對(duì)夾具進(jìn)行檢查，

6、并根據(jù)試樣的長(zhǎng)度及夾具的間 距設(shè)置好限位裝置。4. 點(diǎn)擊試驗(yàn)部分里的新試驗(yàn)，選擇相應(yīng)的試驗(yàn)方案，輸入 試樣的原始用戶參數(shù)如尺寸等。測(cè)量試樣的尺寸方法 為：用游標(biāo)卡尺在試樣標(biāo)距兩端和中間三個(gè)截面上測(cè) 量直徑，每個(gè)截面在互相垂直方向各測(cè)量一次，取其 平均值。用三個(gè)平均值中最小者計(jì)算橫截面積，低碳 鋼還要測(cè)量出原始的長(zhǎng)度。序號(hào)i己商試樣標(biāo)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(diǎn)擊力窗 口的隨零i按鈕）再夾下端。6、點(diǎn)擊主機(jī)小鍵盤上的試樣保護(hù)鍵，消除夾持力。7、位移清零、峰值力清零8、點(diǎn)擊，開(kāi)始自動(dòng)試驗(yàn)。9、觀察試驗(yàn)過(guò)程10、試驗(yàn)結(jié)束，在試驗(yàn)結(jié)果欄中，程序?qū)⒆詣?dòng)計(jì)算出 結(jié)果顯示在其中。如果想清楚的觀看結(jié)果，可雙擊 試驗(yàn)結(jié)果區(qū)，試驗(yàn)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(yàn)結(jié)果區(qū)大小復(fù)原。如果想分析曲線，雙擊曲線區(qū)