低碳钢的拉伸实验.pdf

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1、材料力学实验教案 实验一 低碳钢的拉伸实验 一、实验名称 低碳钢的拉伸实验。二、实验目的 1测定低碳钢的屈服极限s、强度极限b、伸长率和断面收缩率；2观察低碳钢拉伸过程中的弹性变形、屈服、强化和缩颈等物理现象；3.熟悉材料试验机和游标卡尺的使用。三、实验设备 1手动数显材料试验机 2MaxTC220 试验机测试仪 3游标卡尺 四、试样制备 低碳钢试样如图所示，直径 d=10mm，测量并记录试样的原始标距 L0。五、实验原理 1.材料达到屈服时，应力基本不变而应变增加，材料暂时失去了抵抗变形的能力，此时的应力即为屈服极限s。2.材料在拉断前所能承受的最大应力，即为强度极限b。3.试样的原始标距为

2、 L0，拉断后将两段试样紧密对接在一起。量出拉断后的长度 L1，伸长率为拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比，即%100LLL001 4.拉断后，断面处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比为断面收缩率，即%100AAA010 式中 A0试样原始横截面积；A1试样拉断后断口处最小横截面积。六、实验步骤 1调零。打开力仪开关，待示力仪自检停后，按清零按钮，使显示屏上的按钮显示为零。2加载。用手握住手柄，顺时针转动施力使动轴通过传动装置带动千斤顶的丝杠上升，使试样受力，直至断裂。3示力。在试样受力的同时，装在螺旋千斤顶和顶梁之间的压力传感器受压产生压力信号，通过回蕊电缆传给电子示力仪，电子示力仪的

3、显示屏上即用数字显示出力值。4关机。实验完毕，卸下试样，操作定载升降装置使移动挂梁降到最低时关闭力仪开关，断开电源。七、数据处理 1.记录相关数据 参数 原始直径 断口直径 原始标距 拉断后标距 长度（mm）do=10mm d1=Lo=L1=2.计算伸长率和断面收缩率%100LLL001%100AAA010 3.在应力应变图中标出屈服极限s和强度极限b 八、应力应变图分析 低碳钢的拉伸过程分为四个阶段，分别为弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段。1.弹性变形阶段：在拉伸的初始阶段，应力和应变的关系为直线，此阶段符合胡克定律，即应力和应变成正比；2.屈服阶段：超过弹性极限后，应力增加到某一

4、数值时，应力应变曲线上出现接近水平线的小锯齿形线段，此时，应力基本保持不变，而应变显著增加，材料失去了抵抗变形的能力，锯齿线段对应的应力为屈服极限；3.强化阶段：经屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形，必须增加拉力，强化阶段中最高点对应的应力为材料所能承受的最大应力，即强度极限；4.缩颈阶段：当应力增大到最大值之后，试样某一局部出现显著收缩，产生缩颈，此后使试样继续伸长所需要的拉力减小，最终试样在缩颈处断裂。九、实验作业 1说明测定屈服极限s、强度极限b、伸长率和断面收缩率的实验原理及拉伸实验的实验步骤；2.根据实验过程中记录的数据，计算材料的伸长率和断面收缩率；3.在应力应变图中标出屈服极限s和强度极限b；4.对应力应变图进行分析。