文档介绍：金属拉伸实验报告
【实验目的】
1、测定低碳钢的屈服强度感、心及花、抗拉强度兄、断后伸长率力和断面收缩率2。
2、测定铸铁的抗拉强度凡和断后伸长率4
3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化、冷作
硬化和颈缩等现象），并绘制拉伸图。
4、比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸机械性能的特点.
【实验设备和器材】
1、电子万能试验机WD—200B型
2、游标卡尺
3、电子引伸计
【实验原理概述】
为了便于比较实验结果，按国家标准GB228：6中的有关规定,实验材料要按上述标准做成比例试件，即：
圆形截而试件：L0=10&（长试件）
式中：L。一试件的初始计竟长度（即试件的标距）；
4一试件的初始截面面积；&一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
将试样安装在试验机的夹头中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（应根据材料性能和试验目的确定拉伸速度），直到拉断为止，并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图（图2—2所示）.应当指出，试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形△2主要是整个试样（不只是标距部分）的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。由户试样开始受力时，头部在夹
（a）低碳钢拉伸曲线图
（b）铸铁拉伸曲线图
图2 - 2由试验机绘图装置绘出的拉伸曲线图
头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
1＞低碳钢（典型的塑性材料）
当拉力较小时,试样伸长量与力成正比增加，保持直线关系，拉力超过3
后拉伸曲线将由宜变曲。保持在线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值人在加的上方附近有一点是凡，若拉力小于久而卸载时，卸载后试样立刻恢复原状，若拉力大于此后再卸载，则试件只能部分恢复，保留的残余变形即为塑性变形，因而E是代表材料弹性极限的力值。
当拉力增加到一定程度时，试验机的示力指针•（主动针）开始摆动或停业不
动，拉伸图上出现锯齿状或平台,
这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却
在继续，这种现象称为材料的屈服。低碳钢的屈服阶段常呈锯齿状，其上屈服点
6’受变形速度及试样形式等因素的影响较大，而下屈服点5则比较稳定（因此
意观察读数表盘上测力指针的转动情况，读取测
力度盘指针首次回转前指示的最大力及（上屈
服荷载）和不计初瞬时效应时屈服阶段中的最小
图2-3低碳钢的冷作硬化
工程上常以其卜屈服点B所对应的力值&作为材料屈服时的力值，确定屈服力值时，必须注力及（下屈服荷载）或首次停止转动指示的恒定力凡/下屈服荷载），将其分别除以试样的原始横截面积0便可得到上屈服强度兄r和下屈服强度1q即
凡产广门/工凡上二£上/工
屈服阶段过后，虽然变形仍继续增大，但力值也随之增加，拉伸曲线乂继续上升，这说明材料乂恢复了抵抗变形的能力，这种现象称为材料的强化
,比弹性阶段内试样的变形大得多，在达到最大力凡之前，试样标距范围内的变形是均匀的，拉伸曲线是一段平缓上升的曲线，这时可明显地看到整个试样的横向尺寸在缩小。此最大力汽为材料的抗拉强度力值，由公式上=凡/£即可得到材料的抗拉强度总。
如果在材料的强化阶段内卸载后再加载，百到试样拉断，则所得到的曲线如图2—3所示。卸战时曲线并不沿原拉伸曲线卸回，而是沿近乎平行于弹性阶段的直线卸回,这说明卸卸前试样中除了有塑性变形外,还有一部分弹性变形:卸载后再继续加载，曲线几乎沿卸载路径变化，然后继续强化变形，就像没有卸载一样，这种现象称为材料的冷作硬化。显然，冷作硬化提高了材料的比例极限和屈服极限，但材料的塑性却相应降低。
当荷载达到最大力E后,，试样上某一部位开始产生局部伸长和颈缩,在颈缩发生部位，横截面面积急剧缩小，，直至试样断裂。此时通过测景试样断裂后的标距长度，和断口处最小直径小计算断后最小截面积（W>,由计算公
xlOCH、Z=xlO(M
即可得到试样的断后伸L：率A和断面收缩率4
2、铸铁（典型的脆性材料）
脆性材料是指断后伸长率RV5%的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都很小，而且,大多数脆性材料在拉伸时的应力一应变曲线上都没有明显的直线段，几乎没有塑性变形，也不会出现屈服和颈缩等现象（如图2-2b所示），只有断裂时的应力值一一强度极限。
铸铁试样在承受拉力、变形极小时，就达到最大力凡而突然发生断裂，其抗拉强度也远小丁•，由公式上=凡/£即可得到其抗拉明度尼，而由公式A=甘、100%则可求得其断后伸长率4
【实验步骤】
一