低碳钢拉伸实验报告 1 实验目的 (1)观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s ,强度极限b,延伸率10 和断面收缩率 。 (2)观察低碳钢在轴向拉伸时的各种现象。 (3)观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。 (4)学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。 2 仪器设备和量具 电子万能试验机,单向引伸计,游标卡尺。 3 试件 实验证明,试件尺寸和形状对实验结果有影响。为了便于比较各种材料的机械性能,国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。根据国家标准,(GB6397-86),将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下: 本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图 2-1),实验段直径0d =10mm,标距0l =100mm。 4 实验原理和方法 在拉伸实验前,测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。实验时,首先将试件安装在实验机的上、下夹头内,并在实验段的标记处安装引伸仪,以测量实验段的变形。然后开动实验机,缓慢加载,与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线(lF曲线,见图 2-3)或应力-应变曲线( 曲线,见图 2-4),随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能: (1)弹性阶段(o b 段) 在拉伸的初始阶段, 曲线(o a 段)为一直线,说明应力与应变成正比,即满足胡克定理,此阶段称为线形阶段。线性段的最高点称为材料的比例极限(p ),线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E。 线性阶段后, 曲线不为直线(ab 段),应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载,应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时,变形也完全消失。卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限( ),一般对于钢等许多材料,其弹性极限与比例极限非常接近。 (2)屈服阶段(bc 段) 超过弹性阶段后,应力几乎不变,只是在某一微小范围内上下波动,而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限(s )。 当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨,会发现试件表面呈现出与轴线成045 斜纹。这是由于试件的045 斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的,故称为滑移线。 (3)硬化阶段(ce 段) 经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了,这种现象称...