文档介绍：金属拉伸试验一、实验目的 1. 观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中的各种现象(包括屈服, 强化和颈缩等现象),特别是外力和变形间的关系,并绘制拉伸图。 2. 测定低碳钢的屈服极限σ s ,强度极限σ b ,延伸率δ和截面收缩率ψ。 3. 测定铸铁的强度极限σ b。 4. 观察断口, 比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能和破坏特点。二、实验设备和仪器 1. 万能材料实验机 2. 游标卡尺三、实验原理为了便于比较实验结果,按国家标准 GB228 — 76 中的有关规定, 实验材料要按上述标准做成比例试件,即圆形截面试件 l 0 =10d 0( 长试件)l 0 =5 d 0( 短试件) 矩形截面试件 l 0 = OA ( 长试件)l 0 = OA ( 短试件) 式中:l 0 -- 试件的初始计算长度( 即试件的标距); -- 试件的初始截面面积; d 0 -- 试件在标距内的初始直径实验室里使用的金属拉伸试件通常制成标准圆形截面试件, 如图 1 所示图1 拉伸试件金属拉伸实验是测定金属材料力学性能的一个最基本的实验, 是了解材料力学性能最全面, 最方便的实验。本试验主要是测定低碳钢和铸铁在轴向静载拉伸过程中的力学性能。在试验过程中, 利用实验机的自动绘图装置可绘出低碳钢的拉伸图( 如图 2 所示) 和铸铁的拉伸图。由于试件在开始受力时, 其两端的夹紧部分在试验机的夹头内有一定的滑动,故绘出的拉伸图最初一段是曲线。图2 试件拉伸图对于低碳钢,在确定屈服载荷 P S 时,必须注意观察试件屈服时测力度盘上主动针的转动情况, 国际规定主动针停止转动时的恒定载荷或第一次回转的最小载荷值为屈服载荷 P S ,故材料的屈服极限为 0ssA P??试件拉伸达到最大载荷之前,在标距范围内的变形是均匀的。从最大载荷开始, 试件产生颈缩, 截面迅速变细, 载荷也随之减小。因此, 测测力度盘上主动针开始回转, 而从动针则停留在最大载荷的刻度上, 给我们指示出最大载荷, 则材料的强度极限为: 0A P bb??试件断列后,将试件的断口对齐,测量出断裂后的标距 l 1 和断口处的直径 d 1 ,则材料的延伸率δ和截面收缩率Ψ分别为: 0 01l ll???× 100% 0 10A AA???× 100% ×× 式中, l 0,A 0 分别为试验前的标距和横截面面积; l 1,A 1 分别为试验后的标距和断口处的横截面面积。如果断口不在试件距中部的三分之一区段内, 则应按国家标准规定采用断口移中法来计算试件拉断后的标距 l 1。其具体方法是: 试验前先在试件的标距内, 用刻线器刻划等间距的标点或圆周 11个, 即将标距长度分为 10 等份。试验后将拉断的试件断口对齐,如图 3 —3 所示, 以断口 O 为起点, 在长段上取基本等于短段的格数得 B点. 当长段所余格数为偶数时,如图3 ― 3( a )所示,则取所余格数的一半得 C 点,于是 l 1= AB+2BC 若长段所余格数为奇数时,如图3( b )所示,可在长段上取所余格数减1之半得 C 点,再取所余格数加1之半得 C 1 点,于是 l 1= AB+ BC+ BC 1图3a) ;b) 当断口非常接近试件两端部,而与其端部的距离等于或小于直径的两倍时,需重作试验. 四、试验方法和步骤 1. 试件准备先用游标卡尺测量试件中间等