實驗二 材料機(jī)械性能實驗

1、試驗?zāi)康?測定低碳鋼（塑性材料）的彈性摸量E；屈服極限as等機(jī)械性能。測定灰鑄鐵（脆性材料）的強(qiáng)度極限ob了解塑性材料和脆性材料壓縮時的力學(xué)性能。試驗學(xué)時：5試驗指導(dǎo)書：“材料拉伸與壓縮實驗指導(dǎo)書”試驗報告：“低碳鋼拉伸試驗報告”；“灰鑄鐵拉伸試驗報告”材料拉伸與壓縮實驗指導(dǎo)書低碳鋼拉伸試驗拉伸試驗的意義：單向拉伸試驗是在常溫下以緩慢均勻的速度對專門制備的試件施加軸向 載荷，在試件加載過程中觀測載荷與變形的關(guān)系，從而決定材料有關(guān)力學(xué)性能。通過拉伸試驗可 以測定材料在單向拉應(yīng)力作用下的彈性模量及屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、截面收縮率等指標(biāo)。 其試驗方法簡單且易于得到較可靠的試驗數(shù)據(jù)，所以是研究材

2、料力學(xué)性能最基本、應(yīng)用最廣泛的 試驗。操作步驟：試驗設(shè)備：WDW-3050電子萬能試驗機(jī)試件準(zhǔn)備：用游標(biāo)卡尺測量試件試驗段長度10和截面直徑d0,并作記錄。打開試驗機(jī)主機(jī)及計算機(jī)等相關(guān)設(shè)備。試件安裝（詳見WDW3050電子萬能試驗機(jī)使用與操作三.拉伸試件的安裝）。 引伸計安裝（用于測量E,詳見WDW3050電子萬能試驗機(jī)使用與操作 四.引伸計安裝）。測量參數(shù)的設(shè)定: 進(jìn)入計算機(jī)的試驗程序界面點(diǎn)擊試樣錄入，進(jìn)入?yún)?shù)錄入界面，輸入相關(guān)數(shù)據(jù)（帶*號不得空缺，試樣參數(shù)的設(shè)定不用填 試樣序號），點(diǎn)擊保存及關(guān)閉?；氐皆囼灣绦蚪缑妫c(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置，聯(lián)機(jī)后點(diǎn)擊試驗開始，試驗開始點(diǎn)選擇200N，橫梁速度 0.5m

3、m/min，選擇向上運(yùn)動及使用引伸計，點(diǎn)擊下一步全選最大力等參數(shù)，再點(diǎn)擊下一步，選最 大負(fù)荷值為50000 N及斷裂百分比選40%等。，點(diǎn)擊下一步，選擇測力傳感器額定值為50kN， 小變形額定值為5mm的引伸計，再點(diǎn)擊下一步，坐標(biāo)軸增量設(shè)定：負(fù)荷坐標(biāo)增量1位移坐標(biāo)增量0.01變形坐標(biāo)增量0.01時間坐標(biāo)增量1應(yīng)力坐標(biāo)增量0.1應(yīng)變坐標(biāo)增量0.1關(guān)閉參數(shù)設(shè)置再認(rèn)真檢查一遍試件安裝等試驗準(zhǔn)備工作。負(fù)荷清零，軸向變形清零，位移清零。開始進(jìn)行試驗，點(diǎn)擊試驗開始。根據(jù)提示摘除引伸計。11 .進(jìn)入強(qiáng)化階段以后，進(jìn)行冷作硬化試驗，按主機(jī)控制面板停止，再按，先卸載到10kN, 再加載，按，接下來計算機(jī)控制，一

4、直到試件斷裂（此過程中計算機(jī)一直工作，注意觀察負(fù)荷 位移曲線所顯示的冷作硬化現(xiàn)象.）.斷裂以后記錄力峰值。點(diǎn)擊試驗結(jié)束（不要點(diǎn)擊停止）。材料剛度特征值中的彈性模量E的測定試驗結(jié)束后，在試驗程序界面選定本試驗的試驗編號，并選擇應(yīng)力一應(yīng)變曲線。在曲線上較均勻 地選擇若干點(diǎn)，記錄各點(diǎn)的值，分別為及當(dāng)（如i =0,1,2,3,4）,并計算出相應(yīng)的及。i = bj+i -計算Ei的平均值，得到該材料的彈性模量E的值。材料強(qiáng)度特征值屈服極限和強(qiáng)度極限的測定試驗結(jié)束后，在試驗程序界面選定本試驗的試驗編號，并選擇負(fù)荷一位移曲線，找到的曲線屈服 階段的下屈服點(diǎn)，即為屈服載荷Fs,找到的曲線上最大載荷值，即為極限

5、載荷Pb.計算屈服極限： 4 ；計算強(qiáng)度極限： & ；材料的塑性特征值延伸率及截面收縮率的測定試件拉斷后，取下試件，沿斷裂面拼合，用游標(biāo)卡尺測定試驗段長度，和頸縮斷裂處截面直徑虬苴二也二近xiocm計算材料延伸率羅二 xioo% = xioo%計算截面收縮率瓦壓縮試驗壓縮試驗在CSS-2200電子萬能試驗機(jī)上進(jìn)行。試驗機(jī)壓縮部件由上壓頭、壓縮平臺等組成。開機(jī)以后，上壓頭下降，放在壓縮平臺上的被壓試件便會受到壓縮。試驗?zāi)康模毫私鈾C(jī)器設(shè)備、儀器原理及其操作；測定壓縮時低碳鋼的屈服極限囚 和灰鑄鐵的強(qiáng)度極限；觀察試驗過程中試件的破壞現(xiàn)象。操作步驟：打開主機(jī)電源及相關(guān)設(shè)備；把試件放在壓縮平臺中心，適當(dāng)

6、調(diào)節(jié)橫梁下降速度。壓頭距試件上表面距離大時，速度可 大些，如10mm/min。當(dāng)快到試件表面時，一定要放慢速度！橫梁選擇3mm/min或更小，使上 壓頭以緩慢速度向下運(yùn)行。當(dāng)上壓頭接近試件表面時，按停止按鈕。負(fù)荷表調(diào)零，并設(shè)定加載速度0.5mm/min。低碳鋼壓縮：按下降按鈕開始加載。觀察載荷位移曲線，記錄屈服載荷。加載至150KN 左右，按停止鍵。再按上升鍵卸載。取下試件，觀察試件的變形。鑄鐵壓縮：按下峰值鍵，再按下降按鈕開始加載至試件斷裂，按停止鍵。按上升鍵，取下 試件觀察試件的破壞現(xiàn)象，并記錄最大載荷值。低碳鋼拉伸試驗報告試驗?zāi)康模赫莆针娮尤f能試驗機(jī)操作；2.理解塑性材料拉伸時的力學(xué)性能

7、；觀察低碳鋼拉伸時的變形特點(diǎn)；4.觀察低碳鋼材料的冷作硬化現(xiàn)象;5.測定低碳鋼材料彈性模量E ； 6.測定材料屈服極限和強(qiáng)度極限；7.測定材料伸長率6和截面收縮率W試驗設(shè)備：WDW3050型50kN電子萬能試驗機(jī)電子引伸計（標(biāo)距：50mm；量程：5mm；精度0.001mm）游標(biāo)卡尺試件尺寸：試驗前試驗后標(biāo)距長度l =0l =1直徑d =0d（頸縮斷裂截面）橫截面積A =0Aj （頸縮斷裂截面）試驗記錄：彈性模量5 = 12x100% =屈服極限決=4.延伸率 強(qiáng)度極限為二5.截面收縮率瓦思考題：低碳鋼屬于典型的塑性材料，試?yán)L制低碳鋼拉伸曲線，并說明低碳鋼拉伸過程分為幾個典型 階段?*位移衡量塑性材料的強(qiáng)度指標(biāo)是什么？衡量材料塑性特性的指標(biāo)是什么？低碳鋼的冷作硬化現(xiàn)象應(yīng)用于工程，主要是為了達(dá)到什么效果？將人工計算的的彈性模量E與計算機(jī)輸出的結(jié)果比較，試分析誤差原因。為了更加準(zhǔn)確地利用試驗數(shù)據(jù)計算材料的彈性模量E，需要采取哪些措施?灰鑄鐵拉伸試驗報告試驗?zāi)康模毫私獯嘈圆牧侠鞎r的力學(xué)性能。觀察脆性材料拉伸時的載荷一變形曲線。測定灰鑄鐵拉伸時的強(qiáng)度極限。試驗設(shè)備：WDW3050型50kN電子萬能試驗機(jī)，游標(biāo)卡尺。試件尺寸:試驗前試驗后標(biāo)距長度10=mm11=mm