文档介绍：实验一低碳钢、铸铁的拉伸实验
拉压实验是材料的力学性能实验中最基本最重要的实验，是工程上广泛使用的测定材料力学性能 的方法之一。
一、实验目的：
1、了解万能材料试验机的结构及工作原理，熟悉其操作规程及正确使用方法。
2、通过实验，观察低碳钢和铸铁在拉伸时的变形规律和破坏现象，并进行比较。
3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限b s、强度极限b b、延伸率8和截面收缩率少，铸铁拉伸时的
强度极限b b。
二、实验设备及试样
1、万能材料试验机
2、游标卡尺
3、钢直尺
4、拉伸试样：
拉伸试样
由于试样的形状和尺寸对实验结果有一定影响， 为便于互相比较，应按统一规定加工成标准试样。
。 L0是测量试样伸长的长度，称为原始标距。按现行
国家GB6397-86的规定，拉伸试样分为比例试样和非比例试样两种。比例试样的标距 Lo与原始横截
面Ao的关系规定为
Lo k 仄 （）
式中系数 k的值取为 ，取为 。对直径 do的圆截面短试样，
Lo %'A =5do；对长试样， Lo Ao 10d0。本实验室采用的是长试样。非比例试样的 Lo
和Ao不受上列关系的限制。 试样的表面粗糙度应符合国标规定。 ，尺寸L称为试样的平行长度，
圆截面试样L不小于L 0+ do；矩形截面试样L不小于L 0+ bo/2。为保证由平行长度到试样头部的缓和过渡， 要有足够大的过渡圆弧半径R。试样头部的形状和尺寸，与试验机的夹具结构有关，图
形夹具。这时，试样头部长度不小于楔形夹具长度的三分之二。
三、实验原理及方法
常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验。可用以测定弹性E和科，比例极限b p,屈服极限
bs （或规定非比例伸长应力），抗拉强度b b,断后伸长率8和截面收缩率少等。这些力学性能指标都是工 程设计的重要依据。
1、低碳钢拉伸实验
1）、屈服极限b s及抗拉强度b b的测定
对低碳钢拉伸试样加载，当到达屈服阶段时，低碳钢的P—4L曲线呈锯齿形（图
）。与最高载荷
Psu对应的应力称为上屈服点，它受变形速度和试样形状的影响，一般不作为强度指标。同样，载荷首次
下降的最低点（初始瞬时效应）也不作为强度指标。一般将初始瞬时效应以后的最低载荷P 的初始横截面面积A 0,作为屈服极限b s,即
sl,除以试样
Psl
s s=
A
()
若试验机由示力度盘和指针指示载荷,
则在进入屈服阶段
指针停止前进，并开始倒退，这时应注意指针的波动情况, 针所指的最低载荷 Psl。
屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了抵抗继 的能力（）。载荷到达最大值 Pb时，试样某一局部 明显缩小，出现“缩颈”现象。这时示力度盘的从动针停 不动，主动针则迅速倒退，表明载荷迅速下降，试样即将被拉断。 拉强度b b,即
以试样的初始横截面面积
Ao除再得抗
Pb
b A0
()
2）伸长率8及截面收缩率少的测定 试样的标距原长为L 0,拉断后将两段试样紧密地对接在一起,
量出拉断后的标距长为L i,断后伸长率应为
L = L1-L0 X 1 0 0 %
L0
()
（a）原试样
(b>
3 4_ 5 6 7 8 9 10)
「J 1 — 一 .
卜 I 1 b -Ft:：
Ao__AL *
Ao
10 0%
()
2、铸铁拉伸实验
铸铁属于脆性材料，拉伸过程中，没有屈服和“颈缩”现象，它的P- △ L曲线近似一条斜直线（如图 ）,本实验我们只测铸铁的抗拉强度极
限，所以实验结束后，主动针退回零位，从动针所指示的载荷即是P b,代
入式（）计算得出b bo
四、实验步骤
i、测量试样直径 在标距L o的两端及中部三个位置上，沿两个相 互垂直的方向，测量试样直径，以其平均值计算各横截面面积， 再以三个横
截面面积中的最小值为A
0。
B c Ci
— 仇 ” - - *
g
(C)
断口附近塑性变形最大，所以L 1的量取与断口的部位有关。如断口发生于L 。的两端或在L。之外，则实
验无效，应重做。若断口距L 0的一端的距离小于或等于 L0