文档介绍：材料的力学性能
学生实验指导书
试验一单向拉伸实验（2学时、必做）
拉伸实验是最重要的应用最广泛的材料力学性能实验方法，它可以测定材料的弹性、塑性、强度、 应变硬化和韧性等重要的力学性能指标，这些指标是研究新材料、合理使用现有材料图3 (a))的一半，得C点，或者取所余 格数(奇数，图3 (b))分别减1与加1的一半，得C和q点。移位后的L1分别为:AB+2BC和AB+BC+BQ。
断后伸长率按公式计算：8 = [(L1-L0) / L°]x100%
短、长比例试样的断后伸长率分别以符号头，810表示。
断面收缩率的测定
试样拉断后缩颈处最小横截面积S1的测定：圆形试样在缩颈最小处两个相互垂直的方向上测量其直 径(需要时，应将试样断裂部分在断裂处对接在一起)，用两者的算术平均值计算。矩形试样用缩颈处的 最大宽度b1，乘以最小厚度a1求得(见图4)。
断面收缩率按公式(17)计算：w=[(S0-S])/S0] x100%
图4矩形试样缩颈处最小横截面积S1的测定
4、性能数值的修约
测得性能数值按表1规定进行修约，修约的方法按照GB —81附录C “数字修约规则”执行。
测试项目
范围
修约到U
< 200 Mpa
1 Mpa
。、％
200〜1000 Mpa
5 Mpa
> 1000 Mpa
10 Mpa
8
< 10%
%
> 10%
1 %
< 25%
%
V
> 25%
1 %
实验报告
试验名称：
测试材料及状态：
所用仪器设备名称:
试样形状及尺寸：
：（原始数据表格或曲线、计算结果等）
a）所测材料是塑性材料还是脆性材料?
b）若所测的某种材料是非脆性材料，那么它是高塑性材料还是低塑性材料?
是连续形变强化型还是非连续形变强化型？为什么。
c）画出所测材料的应力应变曲线图并同时作出真应力真应变曲线的示意图。
实验二 合金的硬度试验（2学时、必做）
硬度实验是生产、材料和工艺研究中常用的产品质量和试样性能的检测方法。硬度值的大小可以反 映材料的成分和显微组织的状态及变化。
基本要求：
1） 掌握金属布氏、洛氏、维氏和显微维氏硬度的试验原理和测试方法；
2） 了解各种硬度试验的步骤、特点、应用范围及选用原则；
3） 学会正确使用和操作各种硬度计。
实验内容：
1） 了解各种硬度计及其使用方法；
2） 按照各种硬度试验的选用原则，采用不同状态的金属，分别在布氏、洛氏、维氏和显微维氏硬度 计上进行硬度测试；
3） 观察压痕大小和形状，正确测定硬度值；
4） 分析硬度值与金属成分和组织的关系。
实验原理：
用压入法测定的材料硬度，可认为是材料表面对外物压人时引起塑性变形的抗力。
实验指导：
1、布氏硬度测定的原理和方法
测定布氏硬度是用一定的压力将淬火钢球或硬质合金球压头压入试样表面，保持规定的时间后卸除 压力。于是，在试件表面留下压痕（见图），单位压痕表面积A上所承受的平均压力即定义为布氏硬度 值。已知施加的压力已压头直径。，只要测出试件表面上的压痕深度h或直径乙即可按下式求出布 氏硬度值，单位为kgf/mm2，但一般不标注单位。
2 P
KD[D — v D 2 — d 2 ]
由于材料的硬度不同，试件的厚度不同，所以在测定布氏硬度时往往要选用不同直径的压头和压力。 在这种情况下，要在同一材料上测得相同的布氏硬度，或在不同的材料上测得的硬度可以相互比较，则 压痕的形状必须几何相似。图1表示用两个直径不同的压头D1和D2,在不同的压力P1和P2的作用下， 压入试件表面的情况。要使两个压痕几何相似，则两个压痕的压入角应相等。由图 1可见，
d = Dsln中/2，代入式（1）,得
HB =
由式（2）可见，要使布氏硬度的压痕几何相似，则比值P/D2应为常数。所以，布氏硬度试验前， 根据试件的厚度选定压头直径。试件的厚度应大于压痕深度的10倍。在试件厚度足够时，应尽可能选用 10mm直径的压头。然后再根据材料及其硬度范围，参照表1选择P/D2之值，从而算出试验需用压力P 之值。应当指出，- ，所测硬度方为有效。若d值超出上述范围，则 应另选P/D2之值，重作试验。
布氏硬度的测定在布氏硬度试验机上进行：
1） 测试时必须保持所加压力与试件表面垂直，施加压力应均匀平稳，不得有冲击和振动。
2） 在压力作用下的保持时间也有规定，对于钢铁材料应为10秒，有色金属为30秒，而软金属材 料（HBV35=的材料为60秒。
3） 卸除载荷后，测定压痕直径，代入式（1），即可求得HB之值