力学性能测试

1、拉伸试验金属材料是工程材料中的主体，其力学性能是工程应用中十分重要的性能。 为保证材料构件的安全，通过材料的各种性能试验所得到的性能参数必须真实 地描述由材料化学成分、冶炼条件和热处理制度等一切冶金因素所决定的金属 材料的材质特性，而不应该与试验因素有关17。1.试验样件试验表明，试件的尺寸和形状对试验结果均有影响。为了便于比较各种材料 的机械性能，对试样的尺寸和形状在国家标准(GB6397-86)金属拉伸试验试样 中有统一规定。最常见的拉伸试样是圆形和矩形试样。由夹持，过渡和平行三部分组成。夹持部分稍大，过渡部分是圆弧，与平行部分光滑地连接，以保证试样 破坏时端口在平行部分。(a)圆截面标准

2、试件：I =10d或I =5d标距I(a)图1.1圆截面标准试件(b)矩形截面标准试件(截面积为A)： I £1= A厂H图1.2矩形截面标准试件2.抗拉强度(T b(Mpa)=Fm/S屈服强度(T s(MPa)=Fel/S °下屈服载Fel(kN)，最大载荷Fm(kN),原始横截面$伸谕=nd°2/4 材料的塑性指标用延伸率和断面收缩率来表示。I I(1) 延伸率° 100%IoI -试件拉断后的长度断面收缩率100%AA-试件拉断后断口处的最小横截面面积，5% 塑性材料,V 5%脆性材料压缩实验一、实验目的1. 观察低碳钢，铸铁压缩时的变形和破坏现象

3、。2. 测定压缩时低碳钢的流动极限 匚s和铸铁的强度极限匚b。二、实验设备万能材料实验机 游标卡尺。三、试件图21低碳钢和铸铁等金属材料的压缩试件一般制成圆柱形，如图2 1所示,ho并规定K do<3。四、实验步骤1. 低碳钢试件(1) 试件准备。用游标卡尺测量试件两端及中部三处截面的直径，取三处中最小 一处的平均直径来计算截面面积。根据低碳钢的屈服极限 二S估算屈服载荷的大 小。(2) 试验机准备。选择测力度盘。调整指针，对准零点，并调整自动绘图器。(3) 安装试件。将试件两端面涂以润滑剂，然后准确地放在试验机球形承垫的中 心处。（4）进行试验。缓慢均匀地加载，注意观察测力指针的转动情

4、况和绘图纸上的压 缩图。在压缩图中，到达屈服载荷Ps时，并不象拉伸那样有明显的屈服阶段，这是因 为过屈服阶段后，塑性变形迅速增长，试件横截面面积也随之增大，而增大的面 积能承受更大的载荷。因此，在压缩试验中测定Ps时要仔细观察。如测力指针或自动绘图器上的笔尖停止或少许后退，此刻即试件到达屈服极限，应及时而正确 地测定屈服载荷，并记录下来。（5）超过屈服阶段后，继续加载。最后将试件压成鼓形或饼状而不破裂，所以无 法求出最大载荷及其强度极限，即可停止加载。所加载荷不得超过测力度盘范围。2. 铸铁试件实验步骤与低碳钢相同，但铸铁试件受压时产生的塑性变形很小，稍成鼓状即很快破裂。破裂时的裂纹与试件轴线

5、大约成45°左右，这主引起的。由从动指针可读出最大载荷 免试件破裂时，碎片飞出伤人。五、实验记录及结果的整理Pb值。试验时，要在试件周围加防护罩，以要是由剪应力Ps1低碳钢压缩时的强度指标：屈服极限b2.铸铁压缩时的强度指标：强度极限A0冲击实验1冲击试验样品冲击样坯的切取应按产品规范执行，如果产品规范无规定，对锻轧钢材，其 取样部位应与拉伸试样相同，取样方向为锻轧方向 （纵向取样），试样缺口垂直于 锻轧面。对产品检验，冲击试样一般取 3只，对韧脆转变温度试验，冲击试样一 般取8到12只。标准夏比V型缺口冲击试样的形状和尺寸见图 1,试样加工的允 许公差见表1。HiLLJ 不 -15

6、51 k2Q图1夏比V型缺口冲击试样（mm）表1冲击试样加工的允许公差范國l ab. I Permissible vananons q Charpyimpact test specimen名称公差范围名称公差范围缺口线与两测边9。士旷缺口角度±1°角度峡口半栓±(h ()25jnm梧邻两边角度90&±10*缺口深度土0 025 mm横截面尺寸±6 OZJjninr缺口表面及其相即rn试样长度2t 5 mtn对面的粗糙度缺口位置±lmm其它曲面的粗糙度4prn当钢板的厚度<11 mm,或钢管的直径和壁厚不足以加工出横向冲击试样，或 所测钢材的冲击吸收功小于试验机最大打击能量的80%时，可采用宽度7.5 mm,6.7mm, 5mm 3.3 mm和2.5mm等小尺寸试样。小尺寸试样的其它尺寸及公差与相 应缺口的标准试样基本相同，其 V型缺口开在试样的窄面上。值得注意的是，不 同尺寸的试样所得的结果不能进行直接比较。标准或小尺寸钢管横向冲击试样也可保留部分原始表面，这时试样的形状如 图2。图中A为加工表面长度，要求 A>28 mm B为原始表面长度，要求 B< 13.5图2保留部分原