金屬材料靜態(tài)力學(xué)性能測試

1、d0h0金屬材料靜態(tài)力學(xué)性能測試一、實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容1、測定金屬材料的拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)時力學(xué)性能參數(shù)，如屈服極限，強度極限等;2、觀察實驗現(xiàn)象，并比較金屬材料在拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)時的變形及破壞形式 .3、比較金屬材料在拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)時的力學(xué)性能特點。二、實驗名稱拉伸試驗，壓縮試驗，扭轉(zhuǎn)實驗。三、實驗設(shè)備電子式萬能材料試驗機（WDW3100型）電子扭轉(zhuǎn)試驗機游標(biāo)卡尺四、試件1、拉伸試驗所采用的試件試件采用兩種材料：低碳鋼和鑄鐵。低碳鋼屬 于塑性材料；鑄鐵屬于脆性材料。試件的外形如圖 1所示本實驗采用的試件是 GB2287規(guī)定的“標(biāo) 準(zhǔn)試件"中的一種。試件的標(biāo)距等截面測試部分長度l0100

2、mm，直徑 d0 10mm。圖1拉伸試件2、壓縮試驗所采用的試件試件的形狀如圖2所示,本實驗采用的試件是國際規(guī)定的“標(biāo)準(zhǔn)試件”中的 一種.圖2壓縮試件3、扭轉(zhuǎn)試驗所采用的試件 采用標(biāo)準(zhǔn)試件，類似拉伸試件。五、實驗原理拉伸實驗原理：壓縮實驗原理:扭轉(zhuǎn)實驗原理：六、實驗方法及步驟（一）拉伸試驗測定一種材料的力學(xué)性能，一般應(yīng)用一組試件（ 36 根）來進行 , 而且應(yīng)該 盡可能每一根試件都測出所要求的性能 . 我們主要是學(xué)習(xí)試驗方法，所以我們測 定低碳鋼c s、c b、S、書的拉伸試驗只用一根試件來進行。其試驗步驟如下：1、測量試件尺寸，主要是測量試件的直徑和標(biāo)距。在標(biāo)距部分取上、中、 下三個截面，對

3、每一個截面用游標(biāo)卡尺（精度 0。02mm測量互相垂直方向的直 徑各一次，取其平均值最小截面處的平均直徑作為試件的直徑。2、順時針旋轉(zhuǎn)鑰匙打開試驗機。3、用遠(yuǎn)控盒調(diào)整上下夾頭的位置 , 將試件裝在實驗機的夾具上 .4、打開實驗軟件 ,先點聯(lián)機按鈕， 然后設(shè)置參數(shù) .點擊參數(shù)錄入按鈕 ,輸入試 驗編號及試樣參數(shù)等。 點擊參數(shù)設(shè)置按鈕， 輸入試驗開始點、 橫梁速度及方向等 .5、選擇試驗編號和實驗曲線，將負(fù)荷與位移清零。6、點擊“試驗開始 "按鈕, 開始式樣，同時仔細(xì)觀察試樣在試驗過程中的各 種現(xiàn)象。7、試件被拉斷后取下試件 , 量取拉斷后的標(biāo)距和頸縮處的直徑。 填入到軟件 中出現(xiàn)的對話框

4、里。8、查看并保存數(shù)據(jù)。9、實驗結(jié)束后 , 點擊“脫機”按鈕，關(guān)閉實驗軟件。然后關(guān)閉試驗機及計算 機。（二）壓縮試驗1、測量試件的尺寸 .用游標(biāo)卡尺測量相互垂直方向的直徑各一次，取其平均 值作為試件的直徑。2、將試件放在實驗機上下兩個壓頭之間，開動實驗機進行實驗。3、打開實驗軟件，先點聯(lián)機按鈕，然后設(shè)置參數(shù)。點擊參數(shù)錄入按鈕 , 輸入 試驗編號及試樣參數(shù)等。 點擊參數(shù)設(shè)置按鈕， 輸入試驗開始點、 橫梁速度及方向 等。4、選擇試驗編號和實驗曲線，將負(fù)荷與位移清零。5、點擊“試驗開始”按鈕，開始式樣，同時仔細(xì)觀察試樣在試驗過程中的 各種現(xiàn)象 .6、試件被壓斷（鑄鐵壓斷，而低碳鋼過屈服或規(guī)定的載荷值

5、 ） 點擊“實驗結(jié) 束"按鈕,停止實驗,7、查看并保存數(shù)據(jù) .9、上升移動橫梁取下試件。 實驗結(jié)束后， 點擊“脫機”按鈕, 關(guān)閉實驗軟件， 然后關(guān)閉試驗機及計算機。（三）扭轉(zhuǎn)實驗1、測量試件直徑 d0 ，打開試驗機電源預(yù)熱儀器。2、將試件安裝于機器夾頭中 ,并夾緊。3、打開實驗軟件，點擊試樣錄入按鈕輸入試驗材料、試驗方法、試驗編號、 試樣參數(shù)等。點擊參數(shù)設(shè)置按鈕 ,輸入試驗速度和轉(zhuǎn)動夾頭的轉(zhuǎn)動方向、選擇是 否計算、試驗結(jié)束條件等。4、選擇試驗編號，將扭矩、扭角、轉(zhuǎn)角清零。點擊試驗開始按鈕開始試驗。 對于低碳鋼試件在過屈服階段后可逐漸加快試驗速度。5、當(dāng)試件被扭斷時，停止試驗，將試件取

6、下。6查看并保存數(shù)據(jù)。7、點擊“脫機”按鈕，關(guān)閉實驗軟件.關(guān)閉試驗機及計算機.七、實驗數(shù)據(jù)（一）、拉伸試驗1、試驗數(shù)據(jù)記錄將測得的試件尺寸的原始數(shù)據(jù)填入表 1中,將通過實驗測得的試驗數(shù)據(jù)填入 表2中。表1試件尺寸原始數(shù)據(jù)（單位:mm）材料標(biāo) 距l(xiāng) 0原始直徑do截 面 面 積Ao拉斷處直徑d1斷 口 處 截 面 積A拉 斷 處 的 標(biāo) 距l(xiāng) 1截面I截面n截面川最 小 處 平 均 值(1 )(2)(1)(2)(1)(2)(1)(2 )平 均低碳鋼鑄鐵表2測試數(shù)據(jù)材料屈服載荷ps （N）最大載何Pb （N）低碳鋼鑄鐵2、寫出實驗數(shù)據(jù)的處理過程，并將實驗結(jié)果填入表 3中 數(shù)據(jù)的處理過程：（1）屈服

7、極限的計算過程低碳鋼：（2）強度極限的計算過程低碳鋼：鑄鐵：（3）延伸率的計算過程（4）斷面收縮率的計算過程表3實驗結(jié)果材料屈服極限 s （MPa強度極限b （MPa延伸率斷面收縮率低碳鋼鑄鐵（二）壓縮試驗1、將試驗測試數(shù)據(jù)填入表42、寫出實驗數(shù)據(jù)處理的過程.（1）低碳鋼的屈服極限的計算過程（2）鑄鐵的強度極限的計算過程3、將計算結(jié)果填入表4表4測試數(shù)據(jù)及實驗結(jié)果材 料原始直徑d0 （ mm）截面積Ao（mm2）屈服極限PS（ N）屈服極限s（MPa）取大載何Pb （N）強度極限b（MPa）（1）(2)平均低碳 鋼鑄 鐵（三）扭轉(zhuǎn)試驗1、試驗數(shù)據(jù)記錄試件尺寸的原始數(shù)據(jù)填入表5中,通過實驗測得的試驗數(shù)據(jù)填入表 6中表5試件尺寸原始數(shù)據(jù)（單位：mm）材料原始直徑d0截面面 積A截面I截面n截面川最小處平均值(1)(2)(1)(2)(1)(2)低碳 鋼鑄鐵2、寫出實驗數(shù)據(jù)的處理過程，并將實驗結(jié)果填入表6中（1 ）低碳鋼的剪切屈服極限的計算過程（2）低碳鋼的剪切強度極限的計算過程（3）鑄鐵的剪切強度極限的計算過程表6測試數(shù)據(jù)及實驗結(jié)果材料屈服扭矩剪切屈服極限最大扭矩剪切強度極限Mns ( Nm)S(MPaM nb (Nm)b (MPa低碳鋼鑄鐵八、實驗綜合分析（包括對現(xiàn)象，所留數(shù)據(jù)比較，材料不同變形的優(yōu)缺