金属材料室温拉伸实验报告.doc

金属材料室温拉伸实验报告
1、低碳钢
当拉力较小时,试样伸长量与力成正比增加,保持直线关系,拉力超过FP后拉伸曲线将由直变曲。保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值FP 。
在FP的上方附近有一点是Fc,若拉力小于Fc而卸载时,卸载后试样立刻恢复原状,若拉力大于Fc后再卸载,则试件只能部分恢复,保留的残余变形即为塑性变形,因而Fc是代表材料弹性极限的力值。
当拉力增加到一定程度时,试验机的示力指针(主动针)开始摆动或停止不动,拉伸图上出现锯齿状或平台,这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续,这种现象称为材料的屈服。低碳钢的屈服阶段常呈锯齿状,其上屈服点B′受变形速度及试样形式等因素的影响较大,而下屈服点B则比较稳定(因此工程上常以其下屈服点B所对应的力值FeL作为材料屈服时的力值)。确定屈服力值时,必须注意观察读数表盘上测力指针的转动情况,读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力FeH(上屈服荷载)和不计初瞬时效应时屈服阶段中的最小力FeL(下屈服荷载)或首次停止转动指示的恒定力FeL(下屈服荷载),将其分别除以试样的原始横截面积(S0)便可得到上屈服强度ReH和下屈服强度ReL。即
ReH= FeH/S0 ReL = FeL/S0
屈服阶段过后,虽然变形仍继续增大,但力值也随之增加,拉伸曲线又继续上升,这说明材料又恢复了抵抗变形的能力,这种现象称为材料的强化。在强化阶段内,试样的变形主要是塑性变形,比弹性阶段内试样的变形大得多,在达到最大力Fm之前,试样标距范围内的变形是均匀的,拉伸曲线是一段平缓上升的曲线,这时可明显地看到整个试样的横向尺寸在缩小。此最大力Fm为材料的抗拉强度力值,由公式Rm=Fm/S0 即可得到材料的抗拉强度Rm。
如果在材料的强化阶段内卸载后再加载,直到试样拉断,则所得到的曲线如图2-3所示。卸载时曲线并不沿原拉伸曲线卸回,而是沿近乎平行于弹性阶段的直线卸回,这说明卸载前试样中除了有塑性变形外,还有一部分弹性变形;卸载后再继续加载,曲线几乎沿卸载路径变化,然后继续强化变形,就像没有卸载一样,这种现象称为材料的冷作硬化。显然,冷作硬化提高了材料的比例极限和屈服极限,但材料的塑性却相应降低。