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§ 1 -1轴向拉伸实验
一、实验目的
1、测定低碳钢的屈服强度 ReL 2s）、抗拉强度Rm 2 b）、（6 10）和断面收缩率Z （・）。
2、测定铸铁的抗拉强度 Rm （二b）。
3、比较低碳钢？5 （塑性材料）和铸铁？5 （脆性材料）在拉伸时的力学性能和断口特征。注：括号内为GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》发布前的旧标准引用符号。
二、设备及试样
1、电液伺服万能试验机（自行改造）。
2、。
3、低碳钢圆形横截面比例长试样一根。把原始标距段 Lo十等分，并刻画出圆周等分线。
4、铸铁圆形横截面非比例试样一根。
注：GB/T228-2002规定，拉伸试样分比例试样和非比例试样两种。比例试样的原始标距Lo与原始横截面积So的关系满足L。=k &。，k ，国际上使用的比例系数。非比例试样Lo与So无关。
三、实验原理及方法
低碳钢是指含碳量在 %以下的碳素钢。这类钢材在工程中使用较广，在拉伸时表现出的力学性能也最为典型。
△ L （标距段伸长量）
低碳钢拉伸图（F — △ L曲线）
以轴向力F为纵坐标，标距段伸长量 △ L为横坐标，所绘出的试验曲线图称为拉伸图，
即F— △ L曲线。低碳钢的拉伸图如上图所示， FeL为下屈服强度对应的轴向力， FeH为上屈
服强度对应的轴向力，Fm为最大轴向力。
F—△L曲线与试样的尺寸有关。为了消除试样尺寸的影响，把轴向力 F除以试样横截
面的原始面积 S。就得到了名义应力，也叫工程应力，用 b表示。同样，试样在标距段的伸
长厶L除以试样的原始标距L o得到名义应变，也叫工程应变，用 £表示。b — £曲线与F
—△L曲线形状相似，但消除了儿何尺寸的影响，因此代表了材料本质属性，即材料的本构关系。
低碳钢应力一应变图(曲线)
典型低碳钢的拉伸(T — £曲线，如上图所示，可明显分为四个阶段：
(1) 弹性阶段oa'在此阶段试样的变形是弹性的，如果在这一阶段终止拉伸并卸载，
试样仍恢复到原先的尺寸，试验曲线将沿着拉伸曲线回到初始点，表明试样没有任何残余变
形****惯上认为材料在弹性范围内服从虎克定律，其应力、应变为正比关系，即 = E；
式中比例系数 E代表直线的斜率，称为材料的弹性模量，其常用单位为 GPa。它是代表材
料发生弹性变形的主要性能参数。 E的大小反映材料抵抗弹性变形的一种能力，代表了材料
的刚度。此外，材料在发生杆的轴向伸长的同时还发生横向收缩。反映横向变形的横向应变
& /与&之比的绝对值卩称为材料的泊松比。它是代表材料弹性变形的另一个性能参数。
(2) 屈服阶段ab:在超过弹性阶段后出现明显的屈服过程，即曲线沿一水平段上下波动，即应力增加很少，变形快速增加。这表明材料在此载荷作用下，宏观上表现为暂时丧失
抵抗继续变形的能力，微观上表现为材料内部结构发生急剧变化。从微观结构解释这一现象，
是