低碳鋼拉伸試驗

..低碳鋼和灰口鑄鐵的拉伸、壓縮試驗試驗目的⑴．觀看低碳鋼在拉伸時的各種現象,并測定低碳鋼在拉伸時的屈服極限 ,強度極限s ,延長率 和斷面收縮率。b 10⑵.觀看鑄鐵在軸向拉伸時的各種現象。⑶.觀看低碳鋼和鑄鐵在軸向壓縮過程中的各種現象。斷裂等物理現象。測定該試樣所代表材料的F、F

和l等值。S b⑸.對典型的塑性材料和脆性材料進展受力變形現象比較，對其強度指標和塑性指標進展比較。⑹.學習、把握電子萬能試驗機的使用方法及其工作原理。儀器設備和量具50KN試件準中對試件的尺寸和外形有統一規(guī)定。依據國家標準GB6397-86的尺寸列表如下：試件試件標距長度L0橫截面積A0圓試件直徑d011.3 A或10d00任意任意表示延長率的符號10比例/長短A或5d00任意任意5本試驗的拉伸試件承受國家標準中規(guī)定的長比例試件(圖21),試驗段直徑d 10mm,標距l(xiāng) 100mm。本試驗的壓縮試件承受國家標準〔GB7314-87〕中規(guī)定的0 0圓柱形試件h/d 2，d 15mm〔圖2－2。0 0hd0lhd0ld02－10試件

1/6試驗原理和方法

2－2壓縮試件〔一〕低碳鋼的拉伸試驗在拉伸試驗前，測定低碳鋼試件的直徑d和標距l(xiāng)。試驗時，首先將試件安裝在試驗0 0Fl曲線，見圖2－3〕或應力-應變曲線〔曲線，見圖2－4eedfbacbsPgfhodFsFsFbΔl2－3〔1〕彈性階段〔Ob段〕

2－4曲線〔Oa段〕為始終線，說明應力與應變成正比，即滿足胡克定理，此階段稱為線形階段。線性段的最高點稱為材料的比例極限〔 ，線性段的P直線斜率即為材料的彈性摸量E。曲線不為直線〔abe與比例極限格外接近。〔2〕屈服階段〔bc段〕

超過彈性階段后，應力幾乎不變，只是在某一微小圍上下波動，而應變卻急劇增長，這種現象成為屈服。使材料發(fā)生屈服的應力稱為屈服應力或屈服極限〔s450斜紋。這是由于試件的450產生滑移所造成的，故稱為滑移線。2/6〔3〕硬化階段〔ce段〕這種現象稱為應變硬化。假設在此階段卸載，那么卸載過程的應力應變曲線為一條斜線〔如dd零時殘留的應變稱為塑性應變或剩余應變，相應地應力減小至零時消逝的應變稱為彈性應高，這一現象稱為冷作硬化。在硬化階段應力應變曲線存在一最高點，該最高點對應的應力稱為材料的強度極限〔，強度極限所對應的載荷為試件所能承受的最大載荷F 。b b〔4〕頸縮階段〔ef段〕試樣拉伸到達強度極限b b減小，故應力應變曲線呈現下降趨勢，直至最終在f點斷裂。試樣的斷裂位置處于頸縮處，斷口外形呈杯狀，這說明引起試樣破壞的緣由不僅有拉應力還有切應力?！捕宠T鐵的拉伸試驗鑄鐵的拉伸試驗方法與低碳鋼的拉伸試驗一樣于低碳鋼，其應力應變曲線如圖2－5所示。鑄鐵從開場受力直至斷裂，變形始終很小，既不存在屈服階段，也無頸縮現象。斷口垂直于試樣軸線，這說明引起試樣破壞的緣由是最大拉應力。 〔三〕低碳鋼和鑄鐵的壓縮試驗曲線圖2－6可以看出，應力與應變成正比，即滿足胡克定象。過了屈服階段后，試件越壓越扁，最終被壓成腰鼓形，而不會發(fā)生斷裂破壞。 圖2－5鑄鐵的壓縮強度極限約為拉伸強度極限的3-4550。一般認為是切應力和摩擦力共同作用的結果。PPs3/6 ..4/6圖2－6 圖2－7試驗步驟〔一〕低碳鋼的拉伸試驗1、依次翻開計算機、變壓器，并按下主機外罩上的“復位〞按鈕啟動試驗機。2、雙擊桌面上的圖標WinWdw-PCI，進入軟件操作系統。3、點擊“試驗操作〞，翻開試驗操作界面，做拉伸試驗時，在軟件操作系統的“掌握面板〞上選取“拉向〞。4、用游標卡尺測量試樣的直徑和標距，并記錄。在試件的標距圍測量試件三個橫截面處的截面直徑d，并據此計算試件的橫截面0A0

。測量標距時，要用游標卡尺測量三次，并取三次測量結果的平均值作為試件的原始長度l。05、做試驗位置，再把上鉗口松開，夾緊試樣的上端；⑵使橫梁下降，當試樣能夠夾在下鉗口時，停頓；⑶在試驗操作界面上把負荷、峰值、變形、位移、時間清零，夾緊下鉗口；⑷在“掌握面板〞上選擇“位移掌握〞，承受0.2mm/min的速度使橫梁下降，消退預緊力，使負荷變?yōu)榱?；⑸裝夾引伸計，并檢查引伸計是否已正確連接到計算機主機的端口上；加載速度選0.5mm/min；⑺再次把負荷、峰值、變形、位移、時間等各項分別清零。⑻單擊“位移方式〞，切換為“取引伸計〞模式。在取引伸計模式下，點擊“開場〞按鈕，開場試驗。當試件馬上進入屈服階段時，屏幕會彈出對話框提示取下引伸計，此時要快速取下引伸計。由于此后試件將進入屈服階段，在載荷—變形圖上將看到假設不取下引伸計，引伸計將被拉壞。接著材料進入強化階段，可將加載速度調至5mm/min，連續(xù)試驗直至試樣拉斷。在試驗過程中，留意觀看屈服〔流淌取下試樣，先將兩段試件沿斷口整齊地對攏，量取并記錄拉斷后兩標距點之間的長度l，及斷口處最小的直徑d1

，并計算斷后面積。1然后單擊“自動計算〞。需要打印時單擊“試驗報告〞按鈕，把需要輸出的選項移試驗報告?！捕宠T鐵的拉伸試驗操作步驟與低碳鋼試驗根本一樣，不同之處有：〔1〕無須裝夾引伸計?！?2mm/min〔3〕在試驗中留意讀取荷載極限值。〔三〕低碳鋼壓縮試驗其操作步驟與拉伸時根本一樣，不同之處有：〔1〕試件放于下壓頭的中心處，移動橫梁使上壓頭漸漸接近試樣。但不能接觸試樣?！?2mm/min加壓，使上壓頭接觸試樣〔荷載單元可顯2～3kN〔32mm/min5mm/min?！?〕試樣不會斷裂，曲線畫到肯定程度即可完畢試驗；在試驗中留意讀取屈服時的荷載值。〔四〕鑄鐵壓縮試驗操作步驟與低碳鋼壓縮一樣，不同的是試件破斷后停機。全部試驗完畢后，關閉軟件和試驗機，并檢查機器和儀器的各開關按鍵是否置于原始位置，然后關掉電源。試驗結果處理〔一〕低碳鋼的拉伸試驗記錄試件的屈服抗力Fs

和最大抗力F。試件斷裂后，測量斷口處的最小直徑db

和標距1間的距離l1

。依據測得的試驗數據，計算低碳鋼材料的強度指標和塑性指標。強度指標：屈服極限 s

Fs,其中AA0

04b強度極限 Fbb A0塑性指標：延長率 10

ll1 0100%l0AA斷面收縮率

0A 1100%0〔二〕低碳鋼的壓縮試驗dh。試驗時，觀看低碳鋼試件壓縮過程中的現象，0 0s測定試件屈服時的抗力F，從而計算出低碳鋼的屈服極限：s〔三〕灰口鑄鐵的拉伸試驗

F ss A0d，試件在拉伸過程中留意觀看與低碳鋼拉伸試驗中不同的現0象〔如變形小、無屈服、無頸縮、斷口平齊等F，從而計算出灰b口鑄鐵的拉伸強度極限：b

F b。A0〔四〕灰口鑄鐵的壓縮試驗試驗前測定試件的直徑d和高度h。試驗時觀看灰口鑄鐵試件在壓縮過程中的現象，0