金屬材料靜態(tài)拉伸實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果

1、金屬材料靜態(tài)拉伸實驗實驗設(shè)備：電子拉伸材料試驗機試樣1. 實驗結(jié)果 表1 試樣的原始始直徑測量數(shù)據(jù)（單位：毫米）左中右平均值鋁合金9.939.949.93 9.9279.919.939.9220#鋼9.9910.009.999.99510.009.9910.00 鋁合金 L0=66.00mm 斷后的平均標距為 =72.70 mm 拉斷后的斷面直徑平均值 9.428mm 20#鋼 L0=79.97 mm 斷后的平均標距為 =105.01 mm 斷口的直徑平均值為=5.83mm數(shù)據(jù)處理 1、20#鋼（正火態(tài)）試樣（有明顯屈服平臺的材料） 20#鋼正火材料試樣的應(yīng)力應(yīng)變曲線見下圖。讀圖可得Rel(屈

2、服平臺的屈服強度),Rm（抗拉強度） 2、鋁合金試樣（不具明顯的屈服平臺）鋁合金材料試樣常溫拉伸實驗應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖。 由于鋁合金材料不具有明顯的物理屈服平臺，其屈服強度一般定義為“規(guī)定非比例延伸強度”。即在橫軸上取應(yīng)變?yōu)?.2%的點（紅色線條），對應(yīng)的應(yīng)力即為鋁合金的屈服強度。 所得結(jié)果綜合如下表：宏觀斷口圖：20鋼：20#鋼試樣在拉斷之后，斷口附近明顯產(chǎn)生頸縮。斷口處可以看出有三個區(qū)域：1. 試樣中心的纖維區(qū)，表面有較大的起伏，有較大的塑性變形；2. 放射區(qū)，表面較光亮平坦，有較細放射狀條紋；3.剪切唇，軸線成45角左右的傾斜斷口鋁：斷口為和試樣中軸線大約成45角的纖維狀斷口，沒有頸縮，應(yīng)

3、該為為切應(yīng)力達到極限，發(fā)生韌性斷裂思考題1：提高金屬材料屈服強度的方法：影響屈服強度的內(nèi)在因素有： 結(jié)合鍵、組織、結(jié)構(gòu)、原子本性。如將金屬的屈服強度與陶瓷、高分子材料比較可看出結(jié)合鍵的影響是根本性的。從組織結(jié)構(gòu)的影響來看，可以有四種強化機制影響金屬材料的屈服強度，這就是：(1)固溶強化；(2)形變強化；(3)沉淀強化和彌散強化；(4)晶界和亞晶強化。 沉淀強化和細晶強化是工業(yè)合金中提高材料屈服強度的最常用的手段。在這幾種強化機制中，前三種機制在提高材料強度的同時，也降低了塑性，只有細化晶粒和亞晶，既能提高強度又能增加塑性。影響屈服強度的外在因素有：溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài)。隨著溫度的降低與應(yīng)變速率的增高,材料的屈服強度升高，尤其是體心立方金屬對溫度和應(yīng)變速率特別敏感，這導(dǎo)致了鋼的低溫脆化。應(yīng)力狀態(tài)的影響也很重要。思考題2：為什么材料的塑性要以延伸率和斷面收縮率衡量？它們的工程意義是什么？答：為了確定材料的塑性變形能力以及量化比較其塑性變形能力，而且保證塑性的度量標準真正反映材料本身的塑性好壞，而不受試樣的長度和幾何形狀的影響，故采用延伸率和斷面收縮率這兩個指標來衡量。斷后延伸率越大，斷面收縮率越大，材料的