金屬材料的拉伸實驗參考資料

1、金屬材料的拉伸實驗（電拉）一.實驗?zāi)康?. 測定低碳鋼材料在常溫、靜載條件下的屈服極限bs,強度極限bb,延伸率3和斷面收縮率2。2. 測定鑄鐵材料在常溫靜載下的強度極限bbo3觀察低碳鋼、鑄鐵在拉伸過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，分析P-L圖的特征。4比較低碳鋼與鑄鐵力學(xué)性能的特點和試件斷口情況分析其破壞原因。5了解微機控制電子萬能材料試驗機的構(gòu)造原理，學(xué)習其使用方法。二儀器設(shè)備1微機控制電子萬能材料試驗機2. 游標卡尺三.試件在測試某一力學(xué)性能參數(shù)時，為了避免試件的尺寸和形狀對實驗結(jié)果的影響，便于各種材料力學(xué)性能的測試結(jié)果的互相比較，采用國家標準規(guī)定的比例試件。國家標準規(guī)定比例試件應(yīng)符合以下關(guān)系：L

2、o=K.A0。對于圓形截面試件，K值通常取5.65或11.3。即直徑為do的圓形截面試件標距長度分別為5do和1Odo。本試驗采用Lo=1Odo的比例試件。圖3-4-1四測試原理實驗時，實驗軟件能夠?qū)崟r的繪出實驗時力與變形的關(guān)系曲線，如圖3-4-2所示。.彈性階段彈性階段為拉伸曲線中的0B段。在此階段，試件上的變形為彈性變形。0A段直線為線彈性階段，表明載荷與變形之間滿足正比例關(guān)系。接下來的AB段是一非線彈性階段，但仍滿足彈性變形的性質(zhì)。.屈服階段過彈性階段后，試件進入屈服階段，其力與曲線為鋸齒狀曲線BC段。此時，材料喪失了抵抗變形的能力。從圖形可看出此階段載荷雖沒明顯的增加，但變形繼續(xù)增加；

3、如果試件足夠光亮，在試件表面可看到與試件軸線成45°方向的條紋，即滑移線。在此階段試件上的最小載荷即為屈服載荷Ps.強化階段材料經(jīng)過屈服后，要使試件繼續(xù)變形，必須增加拉力，這是因為晶體滑移后增加了抗剪能力，同時散亂的晶體開始變得細長，并以長軸向試件縱向轉(zhuǎn)動，趨于纖維狀呈現(xiàn)方向性，從而增加了變形的抵抗力，使材料處于強化狀態(tài)，我們稱此階段為材料的強化階段（曲線CD部分）。強化階段在拉伸圖上為一緩慢上升的曲線，若在強化階段中停止加載并逐步卸載，可以發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象一一卸載規(guī)律，卸載時載荷與伸長量之間仍遵循直線關(guān)系，如果卸載后立即加載，則載荷與變形之間基本上還是遵循卸載時的直線規(guī)律沿卸載直線上升

4、至開始卸載時的M點。我們稱此現(xiàn)象為冷作硬化現(xiàn)象。從圖可知，卸載時試件的伸長不能完全恢復(fù)，還殘留了0Q段塑性伸長。.頸縮階段當試件上的載荷達到最大值后，試件的變形沿長度方向不再是均勻的了，在試件某一薄弱處的直徑將顯著的縮小，試件出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，由于試件截面積急劇減小，試件所能承受的載荷也隨之下降，最后，試件在頸縮處斷裂。試件上的最大載荷即為強度極限載荷。2.鑄鐵拉伸鑄鐵在拉伸時沒有屈服階段，拉伸圖為一接近直線的曲線，在變形極小時就達到最大載荷而突然發(fā)生破壞，因此，只測最大載荷Pb并計算bb=巳/Ao.五、實驗步驟(1)低碳鋼的拉伸1、試件準備；2、尺寸測量a. 用游標卡尺測量試件標距部分的原始直徑

5、do。在試件標距范圍內(nèi)，取中間和兩端處三個截面作為測試試件直徑的位置，每個截面在兩個相互垂直的方向上各測量一次，取其平均值作為該截面的平均直徑，然后取三個平均值中的最小值作為do的大小來計算試件的原始橫截面面積Ao；b. 測量試件的原始標距L。用游標卡尺測量試件標距部分兩標距點之間的距離一次，以此作為原始標距Lo的大小。3、試驗準備a. 依次打開試驗機主機，計算機，打印機；b. 設(shè)置限位保護。將限位桿上的擋圈調(diào)整到合適位置。c. 打開計算機內(nèi)試驗軟件，進入試驗軟件主窗口界面；然后在試驗軟件中將力傳感d. 裝夾試件。先將試件的一端夾入試驗機下夾具的鉗口內(nèi);器清零，利用手動控制盒調(diào)整移動橫梁到合適

6、位置，使上鉗口夾牢試件的另一端；e. 點擊試驗軟件主窗口界面上方工具欄內(nèi)的“實驗方案”按扭，設(shè)置好實驗方案和實驗參數(shù)。4、進行實驗a. 點擊試驗軟件主界面上方工具欄內(nèi)的“試驗”按鈕，在下拉菜單中選擇對應(yīng)的試驗方案。b. 點擊“運行”鍵，開始實驗。c. 試件破壞后，關(guān)閉試驗窗口，進行數(shù)據(jù)處理，編寫打印實驗報告。d. 結(jié)束實驗，退出試驗軟件，依次關(guān)閉打印機、計算機、試驗機。清理實驗現(xiàn)場。e. 測量拉斷后試件的標距Li和最小截面直徑di?！緲司郘i的測量】將拉斷的試件緊密對接好，盡量使其軸線位于一條直線，拉斷以后試件的標距Li大小的測量采用下述方法之一來測定。首先在實驗前用刻線機在試件標距范圍內(nèi)內(nèi)的

7、表面上刻出十格等分線。直測法：若斷口到最近的標距點的距離大于丄0，則以直接測得的兩標距點間的距離為3Li；Lo移位法：若斷口到最近的標距點的距離小于，則可按下法確定Li：在長段上從拉斷3處0取基本等于短段格數(shù)得到B點，當較長段所余格數(shù)為偶數(shù)時（如圖3-4-4（a）所示）取長段所余格數(shù)的一半得出C點，相當于將BC段長度移到試件的左端，則移位后的Li為Li=AB2BC當較長段所余格數(shù)為奇數(shù)時（如圖3-4-4（b）所示）取長段所余格數(shù)減i的一半得出C點，再取長段所余格數(shù)加i的一半得出Ci點，則移位后的Li為Li=ABBCBG(b)圖3-4-4【截面直徑di的測量】將拉斷的試件緊密對接好，盡量使其軸線

8、位于一條直線，在試件頸縮處選擇一最小截面，在此截面的兩個互相垂直的方向各測量一次直徑，取其平均值作為拉斷以后截面直徑di的值；(2)鑄鐵的拉伸鑄鐵的拉伸實驗可參照低碳鋼拉伸實驗進行。鑄鐵的尺寸測量還可進一步簡化，只需測量試件中截面兩個互相垂直方向的直徑各一次，取其平均值作為試件原始直徑do的值；鑄鐵無需測量標距Lo、Li和拉斷后的直徑di。六、實驗注意事項1、任何時候都不能帶電插拔電源線和信號線；2、試驗開始前，一定要調(diào)整好限位擋圈；3、試驗過程中，不能遠離試驗機；4、試驗過程中，除停止鍵和急停開關(guān)外，不要按控制盒上的其他按鍵；5、試驗結(jié)束后，一定要關(guān)閉所有電源；6、計算及要嚴格按照系統(tǒng)要求一步一步退出，正常關(guān)機。7、不要使用來歷不明或與本機無關(guān)的存儲介質(zhì)在試驗機控制用計算機上寫盤或讀盤。七、實驗數(shù)據(jù)處理與分析1、強度指標的計算：s屈服極限ds=(3)0強度極限d(4)02、塑性指標：LiLo延伸率s二旦-ioo%(5)LoA-Ai斷面收縮率e=A0ioo%(6)Ao八、思考題1、提交實驗報告（具體要求參考實驗報告冊）；2、討論下列問題 拉伸實驗中為什么要采用比例試件？ （Ts和bb是試件屈服和破壞時的真實應(yīng)