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实验一---金属材料的拉伸实验
4页1、实验一 金属材料的拉伸实验拉伸是材料力学最基本的实验,通过拉伸可以测定出材料一些基本的力学性能参数,如弹性模量、强度、塑性等。一实验目的1.测定低碳钢拉伸时的强度性能指标:屈服应力和抗拉强度。2测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标:伸长率和断面收缩率。3。测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度。.绘制低碳钢和灰铸铁的拉伸图,比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式。二。实验仪器、设备1。电子万能试验机(或液压万能材料试验机).2钢尺。3数显卡尺。三、实验试样按照国家标准639786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。对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准B639-86。 夹持 过渡 夹持 过渡 h b d l0l0(a) (b)图11 试件的截面形式试样分为夹持部分、过渡部分和待测部分(l)。标距(0)是待测部分的主体,其截面积为A0。按标距()与其截面积(A0)之间的关系,拉伸试样可分为比例试样和非比例试样。按国家标
2、准GB676的规定,比例试样的有关尺寸如下表1-1。表11试样标距l,(m)截面积0,(mm)圆形试样直径d (m)延伸率比例长13或0 d任意任意短5.6或5四实验原理(一)塑性材料弹性模量的测试:在弹性范围内大多数材料服从虎克定律,即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量,也叫杨氏模量。因此金属材料拉伸时弹性模量E地测定是材料力学最主要最基本的一个实验。测定材料弹性模量一般采用比例极限内的拉伸试验,材料在比例极限内服从虎克定律,其荷载与变形关系为: 若已知载荷F及试件尺寸,只要测得试件伸长或纵向应变即可得出弹性模量。 本实验采用引伸计在试样予拉后,弹性阶段初夹持在试样的中部,过弹性阶段或屈服阶段,弹性模量E测毕取下,其中塑性材料的拉伸实验不间断。 (二)塑性材料的拉伸(低碳钢): 图1-2所示是典型的低碳钢拉伸图。 当试样开始受力时,因夹持力较小,其夹持部分在夹头内有滑动,故图中开始阶段的曲线斜率较小,它并不反映真实的载荷-变形关系;载荷加大后,滑动消失,材料的拉伸进入弹性阶段。 应力 D BC F s 伸长率 12 典型的低碳钢拉伸图低碳钢的屈服阶段通常
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