低碳鋼和鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、竭誠為您提供優(yōu)質(zhì)文檔 /雙擊可除低碳鋼和鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告篇一：低碳鋼、鑄鐵的拉伸試驗(yàn)工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：試驗(yàn)班級(jí)：實(shí)驗(yàn)組號(hào)：試驗(yàn)成員：實(shí)驗(yàn)日期：一、試驗(yàn)?zāi)康?、測定低碳鋼的屈服點(diǎn)?s，強(qiáng)度極限？b，延伸率？，斷 面收縮率？。2、測定鑄鐵的強(qiáng)度極限？b。3、 觀察低碳鋼拉伸過程中的各種現(xiàn)象（如屈服、強(qiáng)化、 頸縮等），并繪制拉伸曲線。4、熟悉試驗(yàn)機(jī)和其它有關(guān)儀器的使用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 液壓式萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)；2 .游標(biāo)卡尺三、設(shè)備簡介萬能試驗(yàn)機(jī)簡介具有拉伸、壓縮、彎曲及其剪切等各種靜力實(shí)驗(yàn)功能的試驗(yàn)機(jī)稱為萬能材料試驗(yàn)機(jī)，萬能材料試驗(yàn)機(jī)一般都由兩個(gè)基本部分組成；第1頁共14頁1、加載部分：利用一定

2、的動(dòng)力和傳動(dòng)裝置強(qiáng)迫試件發(fā) 生變形，從而使試件受到力的作用，即對(duì)試件加載。2、測控部分：指示試件所受載荷大小及變形情況。四、實(shí)驗(yàn)原理低碳鋼和鑄鐵是工程上最廣泛使用的材料，同時(shí)，低碳 鋼試樣在拉伸試驗(yàn)中所表現(xiàn)出的變形與抗力間的關(guān)系也比 較典型。低碳鋼的整個(gè)試驗(yàn)過程中工作段的伸長量與荷載的 關(guān)系由拉伸圖表示。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)的自 動(dòng)繪圖裝置繪出低碳鋼試樣的拉伸圖即下圖中拉力F與伸長量厶L的關(guān)系曲線。需要說明的是途中起始階段呈曲線是由 于試樣頭部在試驗(yàn)機(jī)夾具內(nèi)有輕微滑動(dòng)及試驗(yàn)機(jī)各部分存 在間隙造成的。大致可分為四個(gè)階段：（1）彈性階段（ob段）在拉伸的初始階段，Z - &曲線（

3、oa段）為一直線，說 明應(yīng)力與應(yīng)變成正比，即滿足胡克定理，此階段稱為線形階 段。線性段的最高點(diǎn)則稱為材料的比例極限（Z p）,線性段的直線斜率即為材料的彈性摸量e。線性階段后，Z - &曲線不為直線（ab段），應(yīng)力應(yīng)變不 再成正比，但若在整個(gè)彈性階段卸載，應(yīng)力應(yīng)變曲線會(huì)沿原 曲線返回，載荷卸到零時(shí)，變形也完全消失。卸載后變形能 完全消失的應(yīng)力最大點(diǎn)稱為材料的彈性極限（Z e）, 一般對(duì)于鋼等許多材料，其（：低碳鋼和鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告）彈性極限與比例極限非常接近。（2）屈服階段（be段）超過彈性階段后，應(yīng)力幾乎不變，只是在某一微小范圍 內(nèi)上下波動(dòng)，而應(yīng)變卻急劇增長，這種現(xiàn)象成為屈服。使材

4、料發(fā)生屈服的應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力或屈服極限（ Z s）o當(dāng)材料屈服時(shí)，如果用砂紙將試件表面打磨，會(huì)發(fā)現(xiàn)試件表面呈現(xiàn)出與軸線成 45°斜紋。這是由于試件的 45°斜 截面上作用有最大切應(yīng)力，這些斜紋是由于材料沿最大切應(yīng) 力作用面產(chǎn)生滑移所造成的，故稱為滑移線。（3）強(qiáng)化階段（ee 段）經(jīng)過屈服階段后，應(yīng)力應(yīng)變曲線呈現(xiàn)曲線上升趨勢，這 說明材料的抗變形能力又增強(qiáng)了，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變硬化。若在此階段卸載，則卸載過程的應(yīng)力應(yīng)變曲線為一條斜 線（如d-d /斜線），其斜率與比例階段的直線段斜率大致相 等。當(dāng)載荷卸載到零時(shí)，變形并未完全消失，應(yīng)力減小至零 時(shí)殘留的應(yīng)變稱為塑性應(yīng)變或殘余應(yīng)變

5、，相應(yīng)地應(yīng)力減小至 零時(shí)消失的應(yīng)變稱為彈性應(yīng)變。卸載完之后，立即再加載， 則加載時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系基本上沿卸載時(shí)的直線變化。因此， 如果將卸載后已有塑性變形的試樣重新進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，其比 例極限或彈性極限將得到提高，這一現(xiàn)象稱為冷作硬化。在硬化階段應(yīng)力應(yīng)變曲線存在一個(gè)最高點(diǎn)，該最高點(diǎn)對(duì) 應(yīng)的應(yīng)力稱為材料的強(qiáng)度極限（Z b）,強(qiáng)度極限所對(duì)應(yīng)的載 荷為試件所能承受的最大載荷Fb。（4）局部變形階段（ef第3頁共14頁段）試樣拉伸達(dá)到強(qiáng)度極限 Z b之前，在標(biāo)距范圍內(nèi)的變形是均勻的。當(dāng)應(yīng)力增大至強(qiáng)度極限Z b之后，試樣出現(xiàn)局部顯著收縮，這一現(xiàn)象稱為頸縮。頸縮出現(xiàn)后，使試件繼續(xù)變形所需載荷減小，故應(yīng)力應(yīng)變

6、曲線呈現(xiàn)下降趨勢，直至最后在f點(diǎn)斷裂。試樣的斷裂位置處于頸縮處，斷口形狀呈杯狀，這說明引起試樣破壞的原因不僅有 拉應(yīng)力還有切應(yīng)力。（5）伸長率和斷面收縮率試樣拉斷后，由于保留了塑性變形，標(biāo)距由原來的L0變?yōu)長1。用百分比表示的比值 A=（ L1-L0）/L0*100%稱為伸長率。試樣的塑性變形越大，8也越大。因此，伸長率是衡量材料塑性的指標(biāo)。原始橫截面面積為 A0的試樣，拉斷后縮頸處的最小橫截面面積變?yōu)?A1,用百分比表示的比值 Z=（ A0-A1） /A0*100%稱為斷面收縮率。Z也是衡量材料塑性的指標(biāo)。所以，低碳鋼拉伸破壞變形很大，斷口縮頸后，端口有45度茬口，由于該方向上存在最大剪應(yīng)力

7、 n造成的，屬于剪 切破壞力。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及數(shù)據(jù)處理1、實(shí)驗(yàn)前測低碳鋼和鑄鐵的直徑和分三段測低碳鋼和鑄鐵的直徑dO、標(biāo)距L0以及截面積A0。2、進(jìn)行低碳鋼拉伸試驗(yàn)(1) 將低碳鋼按要求放于萬能試驗(yàn)機(jī)上，并一步一步按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后將拉伸曲線打印出來。(2) 記錄試驗(yàn)后低碳鋼式樣的斷口直徑di、斷裂后的標(biāo)距長度L1、斷口處橫截面積 A1以及斷面形狀?？估瓘?qiáng)度 6 6 =Fm/A0=36.75*103/75.39=487.47mp 上屈服強(qiáng)度6下屈服強(qiáng)度6si6 s仁Fs1/A0=25.75*103/75.39=341.56mp6 s1=Fs2/A0=23.00*103/75.39=

8、305.08mps2斷后伸長率AA=(L1 -L0)/L0*100%=(125-98)/98*100%=27.55% 斷面收縮率 ZZ=(AO-A1)/A0*100%=(75.39-19.63)/75.39*100%=73.96%3、進(jìn)行鑄鐵拉伸試驗(yàn)(1)將低碳鋼按要求放于萬能試驗(yàn)機(jī)上，并一步一步按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后將拉伸曲線打印出來。篇二：實(shí)驗(yàn)一低碳鋼拉伸試驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一低碳鋼拉伸試驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一低碳鋼和鑄鐵的拉伸實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測定低碳鋼拉伸時(shí)的屈服極限a s、強(qiáng)度極限a b、第7頁共14頁伸長率和斷面的收縮率；測定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度。2、觀察低碳鋼拉伸時(shí)的屈服和頸縮現(xiàn)象，對(duì)低碳鋼

9、和 鑄鐵試件拉伸的斷口進(jìn)行分析。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備萬能試驗(yàn)機(jī)、試件、游標(biāo)卡尺。（點(diǎn)擊圖標(biāo)看大圖片或視頻）萬能試驗(yàn)機(jī)低碳鋼和鑄鐵拉伸視頻低碳鋼和鑄鐵游標(biāo)卡尺低碳鋼拉斷三、實(shí)驗(yàn)原理（一）低碳鋼和鑄鐵拉伸時(shí)力學(xué)性能的測定。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)機(jī)可自動(dòng)繪出低碳鋼和鑄鐵的拉伸圖。 從圖中可以看出低碳鋼拉伸過程中材料經(jīng)歷的四個(gè)階 段：1、正比例階段，拉伸圖是一條直線。2、屈服階段，拉伸圖成鋸齒狀。讀數(shù)盤上原來勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的指針來回?cái)[動(dòng)，記錄這時(shí)候的荷載即為屈服荷載ps。進(jìn)而可以計(jì)算出屈服極限。3、強(qiáng)化階段，屈服后，曲線又緩慢上升，這段曲線的最高點(diǎn)，拉力達(dá)到最大值最大荷載 pb，即可計(jì)算出強(qiáng)度極限。4、頸縮階段，拉伸圖上荷載迅速減小，曲線下滑，試件開始產(chǎn)生局部伸長和頸縮，直至試件在頸縮處斷裂測量斷裂后試件標(biāo)距的長度和斷口處的直徑，可計(jì)算材 料的伸長率和斷面的收縮率。四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）低碳鋼的拉伸試驗(yàn)1、準(zhǔn)備試件，通過試件落地的聲音來判定是低碳鋼還 是鑄鐵。聲音清脆的是鋼，沉悶的是鑄鐵。2、測量試件的直徑，并量出試件的標(biāo)距，打上明顯的 標(biāo)記。在標(biāo)距中間和兩端相互垂直的方向各量一次直徑，取最小處的平均值來計(jì)算截面面積。3、估算最大載荷，配置相應(yīng)的擺錘，選擇合適的測力 度盤。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)使工作臺(tái)上升一點(diǎn)。調(diào)主動(dòng)指針到零點(diǎn)，從動(dòng)指針與主動(dòng)指針靠攏，