文档介绍：材料的力学性能试验是工程中广泛应用的一种试验,它为机械制造、土木工程、冶金及其它各种工业部门提供可靠的材料的力学性能参数,便于合理地使用材料,保证机器(结构)及其零件(构件)的安全工作。材料的力学性能试验必须按照国家标准进行。第一节拉伸试验一、,测定低碳钢的弹性常数:弹性模量。:屈服应力和抗拉强度。:伸长率和断面收缩率。:抗拉强度。,比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。二、。。。三、实验试样按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》,金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。如图1-1所示,圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。平行部分的试验段长度称为试样的标距,按试样的标距与横截面面积之间的关系,分为比例试样和定标距试样。圆形截面比例试样通常取或,矩形截面比例试样通常取或,其中,前者称为长比例试样(简称长试样),后者称为短比例试样(简称短试样)。定标距试样的与之间无上述比例关系。过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接,以保证试样断裂时的断口在平行部分。夹持部分稍大,其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。(a)(b)图1-1拉伸试样(a)圆形截面试样;(b)矩形截面试样四、,先把试样安装在万能试验机上,再在试样的中部装上引伸仪,并将指针调整到0,用于测量试样中部长度(引伸仪两刀刃间的距离)内的微小变形。开动万能试验机,预加一定的初载荷(可取),同时读取引伸仪的初读数。为了验证载荷与变形之间成正比的关系,在弹性范围内(根据求出的最大弹性载荷不超过)采用等量逐级加载方法,每次递加同样大小的载荷增量(可选),在引伸仪上读取相应的变形量。若每次的变形增量大致相等,则说明载荷与变形成正比关系,即验证了胡克定律。弹性模量可按下式算出式中:为载荷增量;为试样的横截面面积;为引伸仪的标距(即引伸仪两刀刃间的距离);为在载荷坛量下由引伸仪测出的试样变形增量平均值。,将载荷卸去,取下引伸仪,调整好万能试验机的自动绘图装置,再次缓慢加载直至试样拉断,以测出低碳钢在拉伸时的力学性能。(1)强度性能指标屈服应力(屈服点)——试样在拉伸过程中载荷不增加而试样仍能继续产生变形时的载荷(即屈服载荷)除以原始横截面面积所得的应力值,即抗拉强度——试样在拉断前所承受的最大载荷除以原始横截面面积所得的应力值,即低碳钢是具有明显屈服现象的塑性材料,在均匀缓慢的加载过程中,当万能试验机测力盘上的主动指针发生回转时所指示的最小载荷(下屈服载荷)即为屈服载荷。试样超过屈服载荷后,再继续缓慢加载直至试样被拉断,万能试验机的从动指针所指示的最大载荷即为极限载荷。当载荷达到最大载荷后,主动指针将缓慢退回,此时可以看到,在试样的某一部位局部变形加快,出现颈缩现象,随后试样很快被拉断。(2)塑性性能指标伸长率——拉断后的试样标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比,即式中:为试样的原始标距;为将拉断的试样对接起来后两标点之间的距离。试样的塑性变形集中产生在颈缩处,并向两边逐渐减小。因此,断口的位置不同,标距部分的塑性伸长也不同。若断口在试样的中部,发生严重塑性变形的颈缩段全部在标距长度内,标距长度就有较大的塑性伸长量;若断口距标距端很近,则发生严重塑性变形的颈缩段只有一部分在标距长度内,另一部分在标距长度外,在这种情况下,标距长度的塑性伸长量就小。因此,断口的位置对所测得的伸长率有影响。为了避免这种影响,国家标准GB228—87对的测定作了如下规定。试验前,将试样的标距分成十等分。若断口到邻近标距端的距离大于,则可直接测量标距两端点之间的距离作为。若断口到邻近标距端的距离小于或等于,则应采用移位法(亦称为补偿法或断口移中法)测定:在长段上从断口点起,取长度基本上等于短段格数的一段,得到点,再由点起,取等于长段剩余格数(偶数)的一半得到点(见图1-2(a));或取剩余格数(奇数)减1与加1的一半分别得到点与点(见图1-2(b))。移位后的分别为:或。测量时,两段在断口处应紧密对接,尽量使两段的轴线在一条直线上。若在断口处形成缝隙,则此缝隙应计入内。如果断口在标距以外,或者虽在标距之内,但距标距端点的距离小于,