金屬材料拉伸性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)資料

1、XIAMENUNIVERSITYOFTECHNOLOGY材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬材料拉伸性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)名稱：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：評(píng)定成績(jī)：指導(dǎo)老師簽名:2015年7月17日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?,加深對(duì)強(qiáng)度、塑性、拉伸曲線、斷裂的理解；.掌握金屬?gòu)椥阅Ａ縀、規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力0.05、彈性極限小、彈性比功ae、屈服強(qiáng)度小、抗拉強(qiáng)度bb、拉伸伸長(zhǎng)率6、斷面收縮率也、靜力韌度等力學(xué)性能的測(cè)試方法。.對(duì)斷口形貌進(jìn)行宏觀和微觀分析，判斷材料的失效形式，培養(yǎng)對(duì)工程結(jié)構(gòu)材料斷裂失效分析的綜合能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）及要求.萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī).金相顯微鏡.照相手機(jī).游標(biāo)卡尺，劃線筆.碳鋼、合金鋼和鑄鐵等拉伸試

2、樣，Lo=10do三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1）實(shí)驗(yàn)原理拉伸實(shí)驗(yàn)是用拉力拉伸試樣，一般拉至斷裂，以測(cè)定材料的一項(xiàng)或幾項(xiàng)力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)方法。常溫下的拉伸實(shí)驗(yàn)是測(cè)定材料力學(xué)性能的基本實(shí)驗(yàn)，可用以測(cè)定彈性模量、屈服強(qiáng)度、規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率等，這些力學(xué)性能指標(biāo)都是工程設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。工程結(jié)構(gòu)材料的失效形式通常為斷裂、腐蝕和磨損，其中斷裂是常見的失效形式之一。材料的斷裂按照斷裂前有無(wú)產(chǎn)生明顯宏觀塑性變形，可劃分韌性斷裂和脆性斷裂；按照斷裂微觀機(jī)理，可分為剪切斷裂和解理斷裂。韌性斷裂斷口用肉眼或放大鏡觀察時(shí)往往呈暗灰色、纖維狀。脆性斷裂斷口一般與正應(yīng)力垂直，宏觀上比較齊平光亮。韌

3、性斷裂斷口一般呈杯錐狀，由纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇三個(gè)區(qū)域組成。脆性斷裂斷口纖維區(qū)很小，剪切唇幾乎沒(méi)有。三個(gè)區(qū)域的形態(tài)、大小、相對(duì)位置，因試樣形狀、尺寸和金屬材料的性能以及實(shí)驗(yàn)溫度、加載速率和受力狀態(tài)不同而變化。一般來(lái)說(shuō)，材料強(qiáng)度提高、塑性降低，則放射區(qū)比例增大；試樣尺寸加大，放射區(qū)明顯增大，而纖維區(qū)變化不大。根據(jù)宏、微觀的斷口分析，可以真實(shí)了解材料斷裂時(shí)裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展的起因、經(jīng)歷及方式，有助于對(duì)斷裂的原因、條件及影響因素作出正確判斷。2）實(shí)驗(yàn)步驟.測(cè)量試樣原始尺寸Lo和d。，并記錄在表1-1上。確定計(jì)算長(zhǎng)度L。：在試件中間等粗的細(xì)長(zhǎng)部分內(nèi)，量取計(jì)算長(zhǎng)度Lo（按10倍或5倍試件確定），并用刻線機(jī)

4、（記號(hào)筆等）標(biāo)記。刻線時(shí)，應(yīng)盡量輕微。.檢查試驗(yàn)機(jī)各部分是否正常，打開萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的電源；.打開電腦主機(jī)，以及測(cè)試軟件；.通過(guò)軟件控制試驗(yàn)機(jī)上下鉗口，將試樣垂直夾持在試驗(yàn)機(jī)的上、下鉗口內(nèi)。.將Lo和A輸入測(cè)試軟件，把力清零，然后開始測(cè)試，.認(rèn)真觀察試樣在拉伸過(guò)程的各種行為；.測(cè)試終止后，保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；.取出試樣，測(cè)量縮頸處的最小直徑d%并將試樣斷裂處緊密對(duì)接在一起，測(cè)量斷后標(biāo)距L,并記錄在表1-1和表1-2中。.用手機(jī)拍照宏觀斷口；用金相顯微鏡觀察微觀斷口不同微區(qū)，并拍照；.拷貝測(cè)試結(jié)果，退出測(cè)試軟件，關(guān)閉主機(jī)電源，清理工作臺(tái)3）試驗(yàn)注意事項(xiàng)：隨時(shí)注意觀察試件在拉伸過(guò)程中的形狀變化和應(yīng)力一應(yīng)變曲

5、線的變化情況。.試件拉伸過(guò)程中，當(dāng)應(yīng)力一應(yīng)變曲線出現(xiàn)平臺(tái)時(shí)載荷即到達(dá)屈服階段，過(guò)了屈服階段后，觀察冷作硬化現(xiàn)象。.當(dāng)載荷到達(dá)最大值（Fb）時(shí)，曲線開始回落下降，密切注意試件形狀的變化，此時(shí)可看到頸縮現(xiàn)象。.試件拉斷后，立即停機(jī)存盤。打印出所得的拉伸圖，取下試件并量度此時(shí)的斷后標(biāo)距長(zhǎng)度L（如果試件是斷在計(jì)算長(zhǎng)度之外的作廢）和頸縮處的最小直徑do量度時(shí)將試件的兩半接在一起，使其盡量緊貼。.保管好拉斷后的試樣四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理1、原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：以表格的形式給出，建議采用下面表格表1.1拉伸試件原始尺寸數(shù)據(jù)記錄材料及狀態(tài)標(biāo)距L0(mm)直彳至do(mm)橫截面面積So(mm2)截回Iawii截面I

6、II12平均12平均12平均45#鋼、退火態(tài)表1.2拉伸試件拉伸過(guò)程數(shù)據(jù)記錄材料及狀態(tài)斷裂后標(biāo)距長(zhǎng)度L(mm)斷裂后縮頸處直徑(mm)縮頸處截面積S(mm2)拉伸伸長(zhǎng)率()斷面收縮率()斷裂實(shí)驗(yàn)力(N)斷裂強(qiáng)度(MPa)拉斷時(shí)的實(shí)際應(yīng)力(MPa)斷后宏觀特征45#鋼、退火態(tài)2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線;3、對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行分析，包括拉伸曲線的修正、彈性模量和彈性比功、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度的計(jì)算。此結(jié)果以表格的形式給出材料力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度上屈服強(qiáng)度下屈服強(qiáng)度數(shù)值材料力學(xué)性能彈性模量彈性比功屈強(qiáng)比數(shù)值4、斷口形貌觀察，并解釋出現(xiàn)這一斷口的原因五、全部數(shù)據(jù)匯總與分析1、加載速率對(duì)各種拉伸性

7、能和斷口形貌的影響。與自己的材質(zhì)相同、尺寸相同、處理工藝相同時(shí)，比較不同加載速率時(shí)各種性能指標(biāo)的變化規(guī)律，繪制相應(yīng)的圖表，分析這些變化規(guī)律的原因屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度OOOOO 5 5 5 5 5pm/ m moo nr m/ m mo5 pm/ mmo2 nr m/ m mb nrm/mm1nr m/ m mno pm/ mmno nr m/ m mb nrm/mm1彈性模量Tm/m mono nr m/ m mo5 nr m/ m mo2 nr m/ m So nrm/mm11mm/minK伸斷口20mm/min拉伸斷口50mm/min拉伸斷口五、全部數(shù)據(jù)匯總與分析1、熱處理工藝對(duì)各種壓縮性能和斷口形貌的影響與自己的材質(zhì)相同、尺寸相同、加載速率相同時(shí)，比較