文档介绍：三种金属材料的拉伸性能实验报告
一、实验目的
、铸铁和铝合金在拉伸过程中的各种现象(包括屈服,强化和颈缩等现象),特别是外力和变形间的关系,并绘制拉伸图。
,强度极限,延伸率和截面收缩率。
。
,比较低碳钢、铸铁、铝合金三种材料的拉伸性能和破坏特点。
二、实验设备及原理
实验采用长春科新WDW-50万能试验机。该试验机可进行试件拉伸及压缩试验。对三种金属材进行测试时将其制作成圆柱形试件进行测量。
试验机可由自身的公工作台进行控制,也可连接计算机,由计算机程序进行控制。本实验测量的数据来源即来自计算机程序获得的试验机传感器测量值。
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。
三、实验步骤

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 。

先将试件安装在试验机的夹头内,再移动下夹头到适当位置,并把试件下端夹紧。

开动试验机以慢速均匀加载,注意观察测力指针的转动、自动绘图情况及试件在拉伸过程中的各种现象。
关闭试验机,取下试件。将断裂的试件对齐并尽量靠紧,用游标卡尺测量断裂后标距段的长度l1及断口处直径d1。
四、实验数据

实验的试样为铝合金、低碳钢和铸铁三种。下表是它们三种试样在实验中得到的基本数据:
试样
初始直径(mm)
原始标距(mm)
初始拉力(N)
拉伸速度(mm/min)
断后直径(mm)
断后标距(mm)
铝合金

100
2

低碳钢

200
2

铸铁

200
1

表1:基本数据
通过上述基本数据可以得到试样的两个参数:延伸率及截面收缩率。延伸率的计算公式为:
,
其中Δl表示断裂后标距与原始标距的差值,l为原始标距长。而截面收缩率的计算公式为:
,
其中A表示断裂后横截面积,A0表示断裂前横截面积。
经过计算,我们可以得到,铝合金的延伸率及截面收缩率为:
δAL=% ψAL=%
低碳钢的延伸率及截面收缩率为:
δS=% ψS=%
铸铁的延伸率及截面收缩率几乎为零,可以忽略。
弹性模量与极限应力
铝合金的力学参数测量
经过MATLAB作图我们可以得到铝合金的试验力位移和应力应变曲线。从中我们能够获得:
图1 铝合金拉伸载荷位移曲线图2 铝合金拉伸应力应变曲线
铝合金的弹性模量: EAL=
强度极限: σBAL=
从图中我们可以看到,在加载的前半段,曲线呈线性,这一段是铝合金的线弹性区