文档介绍：铝合金、低碳钢、铸铁三种材料力学性能的异同
三种材料力学性能的异同
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摘要: 通过静态拉伸实验测定三种金属和合金材料的力学性能,对实验数据进行分析计算,并对比三种材料力学性能的异同。
关键词:低碳钢、铝合金、铸铁、力学性能,引伸计
引言:力学实验是材料、机械、力学相关课程的重要部分,无论是理论的产生、公式的验证、材料性能的测定等,都离不开实验。通过实验,不仅巩固了理论知识,还可以熟悉和训练实验技能,培养严肃认真的精神和良好的科学****惯。因此力学实验是材料、力学、机械类课程实践教学的重要环节。此次便是通过实验,分析、总结,归纳实验数据和结果,更深入了解和认识低碳钢、铝合金、铸铁的力学性能;为深入专业课程学****奠定基础;同时初步掌握力、变形测试技术及数据处理能力、培养解决实际问题的科研动手能力。
一、实验目的和内容
1、熟悉实验设备(试验机和引伸计等)测定金属材料的拉伸时力学性能参数,如测定低碳钢的屈服极限,强度极限,延伸率和截面收缩率等指标;
2、观察实验中现象(如断口和颈缩现象),并比较金属材料在拉伸时的变形及破坏形式。
3、比较不同金属材料在拉伸时的力学性能特点。
二、实验名称
拉伸试验
三、实验设备
1. WDW-3050电子万能试验机(50mm引伸计)
2. 50分度游标卡尺
四、试件 d0
1、拉伸试验所采用的试件
试件采用三种材料:低碳钢、和铸铁。低碳钢
和铝合金属于塑性材料;铸铁属于脆性材料。试件
的外形如图所示。
五、实验原理
、强度极限σb
可根据相应的载荷除以横截面原始面积而得到,即:
?s?PsP?b?b
A0, A0

断后伸长率和断面收缩率分别用下式进行计算:
??L1_L0A_A?100%??01?10%0L0A0,
其中:
L0—试件标距原长。
L1—试件拉断后的标距长度,可将拉断后的试件对紧,然后测量。 A0—试件横截面的原始面积。
A1—试件拉断后颈缩处的最小横截面面积。
注:本实验的辅助器械是50mm引伸计,用以测量应变。在铝合金及低碳钢的实验中采用了这种引伸计,而在铸铁的实验中,出于对引伸计的保护,并未加挂引伸计。
六、实验方法及步骤
1、先用游标卡尺测量试件中间等直杆两端及中间这三个横截面处的直径:在每一横截面内沿互相垂直方向各测量一次并取平均值。用所测得的三个平均值中最小的值作为试件的初始直径d0,并按d0计算试件的初始横截面面积A0。再根据试件的初始直径d0 计算试件的标距l0,并用游标卡尺在试件中部等
直杆段内量取试件标距l0 。
2、先将试件悬空安装在试验机的下夹头内,再利用工作台移动上夹头到适当位置,然后用夹头将试件上下端夹紧。
3、调整好相机(DH相机)位置和焦距。
4、打开实验软件,先点联机按钮,然后设置参数。点击试样录入按钮,输入试验编号及试样参数等。点击参数设置按钮,输入试验开始点、横梁速度及方向等。
5、选择试验编号和实验曲线,将负荷与位移清零。
6、点击“试验开始”按钮,开始式样,同时仔细观察试样在试验过程中的各种现象。
7、试件被拉断后取下试件,量取拉断后的