文档介绍：材料的拉伸试验
实验内容及目的
测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度b、抗拉强度b、伸
sb
长率5和断面收缩率屮。
掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法。
实验材料及设备
低碳钢、游标卡尺、万能试验机。
试样的制备材料的拉伸试验
实验内容及目的
测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度b、抗拉强度b、伸
sb
长率5和断面收缩率屮。
掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法。
实验材料及设备
低碳钢、游标卡尺、万能试验机。
试样的制备
按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
如图1 所示，圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。平行部分的试验段长度l称为试样的标距，按试样的标距l与横截面面积A之间的关系，分为比例试样和定标距试样。圆形截面比例试样通常取心10d或心5d，，其中，前者称为长比例试样(简称长试样)，后者称为短比例试样(简称短试样)。定标距试样的l与A之间无上述比例关系。过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部分。夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。
对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准 GB6397—86。
b\
l
a）
（b）
图 1 拉伸试样
（a）圆形截面试样；（b）矩形截面试样
实验原理
进行拉伸试验时，外力必须通过试样轴线，以确保材料处于单向应力状态。
低碳钢具有良好的塑性，低碳钢断裂前明显地分成四个阶段：
弹性阶段：试件的变形是弹性的。在这个范围内卸载，试样仍恢复原来的尺寸，没有任何残余变形。
屈服（流动）阶段：应力应变曲线上出现明显的屈服点。这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。这时，应力基本上不变化，而变形快速增长。通常把下屈服点作为材料屈服极限（又称屈服强度），即b =二，是材料开始进入塑性的
sA
标志。结构、零件的应力一旦超过屈服极限，材料就会屈服，零件就会因为过量变形而失效。因此强度设计时常以屈服极限作为确定许可应力的基础。
强化阶段：屈服阶段结束后，应力应变曲线又开始上升，材料恢复了对继续
。对低碳钢来说抗拉强度是材
变形的抵抗能力，载荷就必须不断增长。D点是应力应变曲线的最高点，定义为材料的强度极限又称作材料的抗拉强度，即b b = 2
料均匀塑性变形的最大抗力，是材料进入颈缩阶段的标志。
颈缩阶段：应力达到强度极限后，塑性变形开始在局部进行。局部截面急剧收缩，承载面积迅速减少，试样承受的载荷很快下降，直到断裂。断裂时，试样的弹性变形消失，塑性变形则遗留在破断的试样上。
材料的塑性通常用试样断裂后的残余变形来衡量，单拉时的塑性指标用断后伸长率§和断面收缩率屮来表示。即
A _ a
屮= 1 x 100%
A
其中 l ——试样的原始标距；
l