文档介绍：实验一 金属常规力学指标测定
一、 实验目的
1、 掌握金属材料常规力学指标的测试方法。
2、 掌握各个常规力学指标的作用及意义。
3、 了解各个指标的相互关系。
4、 熟悉所用测试仪器及设备的原理和操作使用。
二、 实验方法及夏比冲击试样的断口形貌为剪切和解理断 裂的混合状态。通常使用以下方法测定剪切断面率：测量断口解理断 裂部分（即“闪亮”部分）的长度和宽度，查剪切断面率百分比表确 定剪切断面率。
图2冲击试样剪切断面示意图
图中：1一剪切面积；2一缺口； 3一解理面积
注：
U 型：A= B= 剪切断面率 40%
V 型：A= B= 剪切断面率 36%
（4）实验结果修约
读取每个试样的冲击吸收能量， 度单位（取两者之间较小值）。试验结果至少应保留两位有效数字。
（三）金属材料扭转试验方法GB/T 10128-2007
（1） 原理
对试样施加扭矩，测量扭矩及其相应的扭角，一般扭至断裂，以 便测定本标准定义的一项或几项扭转力学性能。
（2） 试样尺寸测量
圆柱形试样应在标距两端及中间处两个相互垂直的方向上各测 一次直径，并取其算术平均值，取用3处测得直径的算术平均值计算 试样的极惯性矩;取用3处测得直径的算术平均值中的最小值计算试 样的截面系数。
表2拉伸实验基本数据
直径测量值
直径平均值
标距修约
横截面积
50mm
（3）扭转性能测定
1） 利用试验机的绘图装置得到M-甲关系曲线，即扭转图，如下
图3扭转试验扭矩-转角关系图
2） 确定材料的剪切模量G
在所记录曲线的弹性直线段上，读取扭矩M和相应的扭角甲
3） 上屈服强度和下屈服强度的测定
在Mp曲线中，首次下降的最大扭矩为上屈服扭矩，屈服阶段 中不计初始瞬时效应的最小扭矩为下屈服扭矩。
上屈服强度
下屈服强度
4） 抗扭强度的测定
（4）测得性能数字的求约
扭转性能
范围
修约到
G/ (N/mm2)
100
T、T 、T 、T
(N/mm2)
200
1
〉200-1000
5
>1000
10
2、 断口形貌图
图4 Q235拉伸破坏断口形貌图 图5
Q235扭转破坏断口形貌图
图6 V型与U型冲击破坏断口形貌图（左V 右U）
3、 断口形貌分析
金属材料受到外力作用后,其内部受胁能量升高，此时，通过塑性 变形来松弛降低能量。当金属不能继续塑性变形时,若再增加应力，它 便以断裂的形式彻底松弛。
零件断裂后的自然表面称为断口，其结构与外貌记录了断裂前裂 纹的发生、扩展和断裂瞬间的信息。按断口的形状分为杯锥状断口和 剪切滑移型断口两种。拉伸韧性断裂的过程有:微孔形核、长大和聚 合三个阶段。光滑试样在拉应力作用下，局部出现“颈缩在颈缩区形 成三向拉应力状态且心部轴向应力最大，致使试样心部的夹杂物或第 二相粒子破裂，形成微孔;随着应力的增大，微孔在纵向与横向不断增 加和长大,聚合成微裂纹，方向垂直于拉应力方向，最后，裂纹沿剪切 面扩展到试件表面，剪切面方向与拉伸轴线近似成45