低碳钢拉伸试验VIP专享VIP免费

精品低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验1实验目的⑴．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。⑵.观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象。⑶.观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象。⑷.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。测定该试样所代表材料的FS、Fb和l等值。⑸.对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比拟，对其强度指标和塑性指标进行比拟。⑹.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50KN电子万能试验机，单向引伸计，钢板尺，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。为了便于比拟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：试件标距长度L0横截面积A0任意任意圆试件直径d0任意任意表示延伸率的符号11.3A0或10d0比例/长短1055.65A0或5d0-可编辑-精品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d010mm,标距l0100mm。本实验的压缩试件采用国家标准〔GB7314-87〕中规定的圆柱形试件h/d02，d015mm〔图2－2〕。d00图2－1拉伸试件h0l图2－2压缩试件4实验原理和方法〔一〕低碳钢的拉伸实验d0在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径d0和标距l0。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，与实验机相联的微时机自动绘制出载荷-变形曲线〔Fl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：FΔldbaefcFsFbbsPogdfh图2－4图2－3〔1〕弹性阶段〔Ob段〕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，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。-可编辑-精品线性阶段后，曲线不为直线〔ab段〕，应力应变不再成正比，但假设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。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，如果用砂纸将试件外表打磨，会发现试件外表呈现出与轴线成45斜纹。这是由于试件的45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，这种现象称为应变硬化。假设在此阶段卸载，那么卸载过程的应力应变曲线为一条斜线〔如dd斜线〕，其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。当载荷卸载到零时，变形并未完全消失，应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或剩余应变，相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。卸载完之后，立即再加载，那么加载时的应力应变关系根本上沿卸载时的直线变化。因此，如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验，其比例极限或弹性极限将得到提高，这一现象称为冷作硬化。在硬化阶段应力应变曲线存在一最高点，该最高点对应的应力称为材料的强度极限〔b〕，强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷Fb。〔4〕颈缩阶段〔ef段〕00-可编辑-精品试样拉伸到达强度极限b之前，在标距范围内的变形是均匀的。当应力增大至强度极限b之后，试样出现局部显著收缩，这一现象称为颈缩。颈缩出现后，使试件继续变形所需载荷减小，故应力应变曲线呈现下降趋势，直至最后在f点断裂。试样的断裂位置处于颈缩处，断口形状呈杯状，这说明引起试样破坏的原因不仅有拉应力还有切应力。〔二〕铸铁...