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实验一金属材料的拉伸实验
一、实验目的
、灰铸铁在拉伸过程中的力学现象并绘制拉伸图。
、sb、d、y 和灰铸铁的sb。
。
二、实验仪器和设备
;
。
三、试件
实验表明,试件的尺寸和形状对试验结果有影响,为了使各种材料的试验结果具有通用性、可比性,必须将试件尺寸、形状和试验方法统一规定,使试验标准化。本实验所用的试件参照国家标准《力学性能试验取样位置和试样制备》(GB/T 2975-1998)制备;实验方法参照国家标准《金属材料室温拉伸试验方法》(GB/T 228-2002)进行。
试件形状如图1-1:
标距L0
L
d0

图1-1
L —平行长度,L≥L0+d0;
L0 —试件平行长度部分两条刻线间的距离,称为原始标距;
d0 —平行长度部分之原始直径。
圆形比例试件分两种:
L0 = 10 d0,称为长试件;
L0 = 5 d0, 称为短试件。
本实验试件采用 d0 = 10mm,L0 = 100mm的长试件。
四、实验原理
(一)低碳钢拉伸实验
材料的机械性能指标ss、sb、d 和y 由常温、静载下的轴向拉伸破坏试验测定。整个试验过程中,力与变形的关系可由拉伸图表示,被测材料试件的拉伸图由试验机自动记录显示。低碳钢的拉伸图比较典型,可分为四个阶段:
——此阶段拉力与变形成正比,所以也称为线弹性变形阶段,A点对应的载荷为比例极限载荷Fp;
——曲线常呈锯齿形,此阶段拉力的变化不大,但变形迅速增加,此段内曲线上的最高点称为上屈服点B,,最低点称为下屈服点B,因下屈服点B比较稳定,工程上一般以B点对应的力值作为屈服载荷Fs;
——此阶段拉力增加变形也继续增加,但它们不再是线性关系,其最高点
D对应的力值为最大载荷Fb;
——过了D点,试件开始出现局部收缩(颈缩),直至试件被拉断。
图1-2为低碳钢拉伸图。
Fb不bbbbb
Fs
Fp
0
ΔL
A
B´
D
E
B
F
F
ΔL
C
Fb不bbbbb
F
图1-2 图1-3
(二)灰铸铁拉伸实验
对于灰铸铁,由于拉伸时的塑性变形极小,在变形很小时就达到最大载荷而突然断裂,没有明显的屈服和颈缩现象,其强度极限即为试件断裂时的名义应力。图1-3为铸铁拉伸图。
五、实验步骤
(一)实验准备
,双击计算机桌面上的TestExpert图标,试验软件启动。
,系统进行自检后自动进入PC-CONTROL状态。
:
(1)点击“联机”,当此窗口消失证明联机成功。
(2)按下启动按钮,控制系统“ON”灯亮后,软件操作按钮有效。
:在刻线长度内的两端和中部测量三个截面的直径d0,取直径最小者为计算直径,并量取标距长度L0。
。
(二)进行实验
。
:
(1)按下“试验”按钮,试验机开始按试验程序对试件进行拉伸。仔细观察试件和计算机屏幕上