金属材料拉伸试验方法.pdf

-金属材料拉伸实验金属材料拉伸实验一、实验目的一、实验目的观察、比较低碳钢 45 号钢和铸铁的拉伸过程及破坏现象，测定其主要的力学性能指标，并比较其机械性能。二、实验设备二、实验设备1 CSS-1110 电子万能试验机见附录一或152 型材料拉力试验机见附录一2游标卡尺3分规三、实验内容三、实验内容拉伸实验是材料力学性能实验中最根本最重要的实验。为了使实验结果可以相互比较，必须对试件、试验机及实验方法做出明确具体的规定，我国国标 GB22887“金属拉伸试试验方法中规定对金属拉力试件通常采用圆形和板状两种试件，如图1 所示图 1拉伸试件对于比例试件，对圆截面试件规定或5对板状试件，规定=11.3 或 5.65式中 l0试件的标距d0试件直径取标距内三处最小的一处平均值A0板试件横截面积本实验采用圆截面比例试样。1 1、低碳钢作为塑性材料的代表，在常温、静荷下做拉伸实验。、低碳钢作为塑性材料的代表，在常温、静荷下做拉伸实验。将试件安装在试验机的上下夹头中，加载后，观察试件的受力、变形直至破坏的全过程。试验机的自动绘图装置画出试件的拉伸图，实验中可直接从测力度盘读下屈服载荷Ps和破坏前试件所能承受的最大载荷Pb，由以下两式算得两个主要强度指标为s屈服极限：psA0b强度极限：其中 A0为试件原始横截面面积。pbA0低碳钢拉伸过程中，屈服阶段反映在拉伸图上为一水平波动线，去除初始瞬时效应后波动的最低点所对应的载荷为屈服载荷，故在试验机测力度盘上读取屈服载荷时，应在第一次波动之后再读到的最小力值即为屈服载荷。观察时要注意记录。试件拉断后，可由测力度盘上的副针读出破坏前试件所能承受的最大载荷，并测量拉断后的标距局部长度l1和拉断后颈缩处的最小直径d1。由以下两式算得其主要塑性指标：.z.-延伸率：l l0A A100%0100%l0A0截面收缩率：式中，A1为试件拉断后，颈缩处之最小截面积l0为试件之原始标距长度l1为试件拉断后标距长度2 2、铸铁的拉伸实验、铸铁的拉伸实验由于铸铁在拉伸过程中没有屈服阶段，且在很不显著的变形下即断裂，故对铸铁只能测得其强度极限，即四、实验步骤四、实验步骤1用划线机划上试件的标距，并将其10 等分，以便观察变形沿轴线的分布情况。低碳钢2用分规和游标卡尺测量试件的直径d0和标距l0。在标距中央及两条标距线附近各取一截面进展测量,每一横截面沿互垂方向各测一次取其平均值，再用所得的三个数据中的最小值计算试件的横截面面积。3检查机器，选择度盘并配上相应摆锤。将试件夹装在上夹头中，转动齿杆调整度盘零点，再把试件夹在下夹头中，最后将自动绘图装置调整好。4经教师检查后开动机器进展实验。实验过程中，注意观察自动绘图装置、载荷刻度盘及试件的变形，特别是弹性、屈服、强化和颈缩各阶段的特征，注意记录Ps及 Pb。试件断裂后，立即关闭马达。5卸下拉断的试件，测量颈缩处之最小直径d1和标距长度 l1，对于圆形试件，在颈缩最小处两个垂直方向上测量其直径，用两者的平均值作为d1。拉断后标距长度 l1的测量：将试件拉断后的两段在拉断处严密对接起来，尽量使轴线位于一条直线上。假设断口位l于标距中间的长度内，则直接测量标距两端点长度得l1。假设断口离邻近的标距端点距03离小于或等于时，因为试件头部较粗局部将影响颈缩局部的局部伸长量，使偏小，因此需用“断口移中法来确定l1。例如，设标距内共有10 格见图 2，断口偏左。取左边标距起点 c 至断口间的格数的两倍为n 格 n 取偶数 至 b 点，量得 cb 长度为l，再自 b 向右取格数n至 a 点，使n 2n10格，量出 ba 长度为l，则l 2l假设断口在标距两端点或标距之外，实验结果无效。图 2移位法示意图6观察破坏现象并画下破坏断口的草图。7测量断后数据。8取下绘图纸，对拉伸图进展修整，注明坐标及比例尺。9切断电源，整理现场。铸铁拉伸实验参照低碳钢拉伸实验步骤进展。.z.-五、实验报告书五、实验报告书金属材料拉伸实验金属材料拉伸实验实验名称班号*实验日期小组成员、一、实验目的二、实验设备1型试验机机号钢试件所用量程，最小刻度铸铁试件所用量程，最小刻度2游标卡尺量程，最小刻度材三、实验记录与结果1试件尺寸料标距直径d0(mm)横截面(1)(2)平均横截面mm(1)(2)平均横截面(1)(2)平均最小横截面面积钢铸铁2.实验数据材料屈服载荷最大载荷拉断后标距颈缩处直径颈缩处最小横截面积A1mm2pskNpbkNl1mmd1mm平均3计算结果材料强度指标塑性指标.z.-屈服极限强度极限延伸率(%)截面收缩率sMPabMPa(%)注：计算结果一般取三位有效数字即可。4.试件破坏断口图材料低 碳 钢破 坏 断 口 图铸铁四、低铁钢拉伸实验报告与分析将实验得到的拉伸图进展整理后 如去除不必要的线，描黑，并标示坐标和 PS和 Pb等，每人用坐标纸重绘一*贴在报告里。.z.