低碳钢的拉伸及卸载实验报告

低碳钢的拉伸及卸载实验 一、实验目的与要求 1、 熟练掌握电子万能试验机的构造及使用方法 2、 分析金属材料在拉伸时的基本性能 3、编制相应程序进行实验 4、观察低碳钢在拉伸及卸载时的各种现象,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 及低碳钢的弹性模量E。 5、 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。 6、 测绘低碳钢的载荷—变形（曲线lF）并分析力与变形之间的关系 7、 观察低碳钢在拉伸强化阶段的卸载规律及冷作硬化现象 二、实验仪器 电子万能试验机、电子式引伸计、游标卡尺、小铁锤 三、实验原理与方法 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，缓慢加载或者实验达到一定程度对试件进行卸载，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 4－1）或应力-应变曲线（ 曲线，见图 4－2），随着载荷的逐渐增大或者逐渐减小，材料呈现出不同的力学性能： （1）弹性阶段（Ob 段） abcefPbgf hsoddΔl F sFbF图 4－1 图 4－2 在拉伸的初始阶段， 曲线（Oa 段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理式EAFll/，这一阶段称为弹性阶段。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。弹性阶段后， 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（e ），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。屈服阶段出现的变形，是不可恢复的塑性变形。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04 5 斜纹。这是由于试件的04 5 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）强化阶段（ce 段） 经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，...