试验一金属材料的拉伸与压缩试验1.1概述拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学机械性能。通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。例如：弹性模量E、比例极限Rp、上和下屈服强度ReH和ReL、强度极限Rm、延伸率A、收缩率Z。除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。例如：对45#钢：当L0＝10d0时（L0为试件计算长度，d0为直径），延伸率A10＝24~29%，当L0＝5d0时，A5＝23~25%。为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。按国标GB/T228-2002、GB/P7314-1987的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式：图1.11.10倍试件；圆形截面时，L0＝10d0矩形截面时，L0＝11.30S2.5倍试件圆形截面时，L0＝5d矩形截面时,L0＝5.650S=π045Sd0——试验前试件计算部分的直径；S0——试验前试件计算部分断面面积。此外，试件的表面要求一定的光洁度。光洁度对屈服点有影响。因此，试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。1.2拉伸实验一、实验目的：1．研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。2．确定低碳钢在拉伸时的机械性能（比例极限Rp、下屈服强度ReL、强度极限Rm、延伸率A、断面收缩率Z等等）。3.确定铸铁在拉伸时的力学机械性能。二、实验原理：拉伸实验是测定材料力学性能最基本的实验之一。在单向拉伸时F—ΔL（力——变形）曲线的形式代表了不同材料的力学性能，利用：0FSσ=0LLε?=可得到σ—ε曲线关系。三、实验所用的设备、仪器和工具1、Zwick电子万能材料试验机一台2、游标卡尺一支3、记号笔一支4、低碳钢、铸铁试件各一个四、实验步骤：1．量度试件尺寸：1）量度直径d0。对于圆试件，在计算长度的两端及中部三处用卡尺测量，每一处都要在两个互相垂直的方向上量出直径，取其直径最小值，测量精度到±0.1mm。2）确定计算长度L0。在试件中间等粗的细长部分内，量取计算长度L0（按10倍或5倍试件确定）。然后用刻线机（记号笔等）把计算长度L0分成若干等分（通常是以5mm或10mm为一等分）。以便当试件断裂不在中间时进行换算，从而求得比较正确的延伸率。但刻线时，应尽量轻微。建议使用下列表格表1.3。1打开主机电源2静候数秒，以待机器系统检测3打开TestXpert测试软件，选取相应测试程序（或直接在电脑桌面上双击程序图标）4按主机“ON”按钮，以使主机与程序相连5顺利后，点击“LE”图标以使夹具恢复到设定值6用游标卡尺测量试样尺寸，并输入7摆放试样于试样台，用夹具夹持试样一端8点击“清零”图标，使力值清零9用夹具夹持试样另一端10点击“Start”图标，开始测试11弹出试样尺寸确认框，输入试样尺寸，点击“OK”12测试终止后，取出试样13按“LE”按钮，使横梁自动恢复到初始位置，程序自动计算测试结果并作出图表14将断裂后试样尺寸输入15点击“PrintProtocol”图标，打印测试报告16保存测试结果文件，另存为*.zse格式的文件17退出程序18关闭主机电源，清理工作台4．试验注意事项：随时注意观察试件在拉伸过程中的形状变化和应力——应变曲线的变化情况。1）当试件拉伸过程中，当应力——应变曲线出现平台时载荷即到达屈服阶段，在试件表面可能出现契尔诺夫滑移线。2）过了屈服阶段后，观察冷作硬化现象。3）当载荷到达最大值（Fm）时，曲线开始回落下降，密切注意试件形状的变化，此时可看到颈缩现象。4）试件拉断后，立即停机存盘。打印出所得的拉伸图，取下试件并量度此时的断后标距长度Lu（如果试件是断在计算长度之外...
