金屬材料拉伸實驗

1、金屬材料拉伸實驗一、實驗?zāi)康?測定低碳鋼的屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率和斷面收縮率。2測定鑄鐵的抗拉強度。3比較低碳鋼（塑性材料）和鑄鐵（脆性材料）在拉伸時的力學(xué)性能和斷口特征。4 觀察金屬材料在拉伸過程中的變形與破壞。二、實驗設(shè)備1WE-300型、WE-600型液壓式萬能材料試驗機。2游標卡尺、米尺。 三、實驗原理1 試件：拉伸試驗所用試件如圖2-1所示。夾持部分用來裝入試驗機夾具中以便夾緊試件，過渡部分用來保證標距部分能均勻受力，這兩部分的形狀和尺寸，決定于試件的截面形狀和尺寸以及機器夾具類型。標距0是待試部分，也是試件的主體，其長度通常簡稱為標距，也稱為計算長度。試件的尺寸和形狀對材料

2、的塑性性質(zhì)影響很大。為了能正確地比較各種材料的力學(xué)性質(zhì)，國家對試件尺寸作了標準化規(guī)定。 圖2-1根據(jù)國標GB/T228-2002規(guī)定，拉伸試樣分比例試樣和非比例試樣兩種。比例試樣的原始標距與原始橫截面積的關(guān)系滿足。比例系數(shù)取5.65時稱為短比例試樣，取11.3時稱為長比例試樣，國際上使用的比例系數(shù)取5.65。非比例試樣與無關(guān)。本次試驗所用試件為長比例試件。2 實驗原理：低碳鋼拉伸過程經(jīng)歷四個過程,如圖2-2所示。 圖2-2 圖2-31） 彈性階段：包括正比例階段，其正切值tga為彈性模量E，此階段任意一點處卸載，試樣能沿著原來的曲線恢復(fù)到零點的狀態(tài)。2) 屈服階段：載荷不增加而變形急劇增大，材

3、料失去抵抗變形的能力，產(chǎn)生屈服。此時，測力度盤指針來回擺動，其擺動的所指的最小值即是屈服載荷PS 。3) 強化階段：繼續(xù)加載，材料繼續(xù)產(chǎn)生變形，這一階段，低碳鋼材料重新恢復(fù)了抵抗變形的能力，實際的生產(chǎn)中，對低碳鋼加工，使其達到強化階段，可使材料的強度極限提高，達到節(jié)約材料的目的。在強化階段達到最大載荷Pb 。4）徑縮階段：低碳鋼產(chǎn)生明顯的徑縮現(xiàn)象，斷口處有熱量產(chǎn)生。圖2-3為鑄鐵拉伸圖。鑄鐵在變形很小時被拉斷。鑄鐵的延伸率和截面收縮率很小，很難測出。 3低碳鋼與鑄鐵強度指標與塑性指標 1）低碳鋼 屈服極限 （）強度極限 （）延伸率 截面收縮率 2）鑄鐵強度極限 （）四、實驗步驟1 用直尺，測量

4、出試件的原始標距 L0,并在標距范圍內(nèi)測出試件初始直徑d0 ,測量完后作好記錄。2. 選好測力盤,調(diào)整好測力指針,并使主動針從動針靠攏。先將試件裝入上夾頭內(nèi),再移動下夾頭，使其到達合適的位置，把試件下端緊。3. 關(guān)閉回油閥、送油閥，啟動電機，緩慢打開送油閥，開始對試件加載。4. 加載過程中注意觀察測力指針的變化，用慢速加載，使試件的變形勻速增長。國家標準規(guī)定的拉伸速度是：屈服前，應(yīng)力增加速度為10MPas，屈服后，試驗機活動夾頭在負荷下的移動速度不大于0.5min。在試件勻速變形的過程中，測力盤上的指針起初也是勻速前進的，但是，當指針停止前進或倒退時就表明試樣進入屈服階段，讀出指針來回擺動的最小載荷PS 。試件拉斷后立即停機并由表盤上被動指針讀出最大的拉伸載荷Pb5. 取下試件,用游標尺測量斷口處最小的直徑d1，對齊標記將被拉斷試件的兩段對接在一起，用直尺測出斷后標距L1。6. 鑄鐵拉伸實驗方法與低碳鋼基本相同，注意鑄鐵沒有屈服過程。在表盤上只讀最大拉伸載荷Pb。五、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理1試驗原始數(shù)據(jù)記