文档介绍：金属材料轴向拉伸、压缩实验
预****要求：
1、 复****教材中有关材料在拉伸、压缩时力学性能的内容；
2、 预****本实验内容及微控电子万能试验机的原理和使用方法；
一、实验目的
1、 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 强度极限 … 延伸率a和断面收缩率？；
2、 观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象；
3、 观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象；
4、 掌握微控电子万能试验机的操作方法。
二、实验设备与仪器
1、 微控电子万能试验机;
2、 游标卡尺。
二、试件
试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果有影响。 为了便丁比较各种材料的
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),将金届拉伸比例试件的尺寸列表如下：
试 件
标距长度
|_0
横截面积
A
圆试件直径
d0
表示延伸
率的符号
比例/长短
。
任意
任意
a 10
5d0
任意
任意
a 5
本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图一) ，试验段直径
d0=10mm标距 10=100mm.
本实验的压缩试件采用国家标准 (GB7314-8,中规定的圆柱形试件h/d°=2,
d0=10mm, h=20mm 佝二）。
四、实验原理和方法
（一）低碳钢的拉伸试验
实验时，首先将试件安装在试验机的上、下火头内，并在实验段的标记处安 装引伸仪，以测量试验段的变形。然后开动试验机，缓慢加载，同时，与试验机 相联的微机会自动绘制出载荷一变形曲线（F-?1曲线，见图三）或应力一应变 曲线（？一？曲线，见图四）。随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：
1、 线性阶段
在拉伸的初始阶段，?-?曲线为一直线，说明应力？与应变？成正比，即满足 胡克定律。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
材料的弹性模量E。
若在此阶段卸载，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 对丁钢等许多材料，其弹性极限与比例极限非常接近。
2、 屈服阶段
超过比例极限之后，应力与应变不再成正比，当载荷增加到一定值时，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，这种现象称为 屈服。使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限（？s）。
实验曲线在屈服阶段有两个特征点，上屈服点 B和下屈服点B'（见图五）， 上屈服点对应丁实验曲线上应力波动的起始点，下屈服点对应丁实验曲线上应力 完成首次波动之后的最低点。上屈服点受加载速率以及试件形状等的影响较大， 而下屈服点B'贝此较稳定，故工程上以 B'点对应的应力作为材料的屈服极 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45°的斜纹。这是由丁试件的45°斜截面上作用有最大切应力，这些斜纹是由 丁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
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 力乂增强了，这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载，则卸载过程的应力应变