材料的拉伸试验试验报告

1、材料的拉伸试验实验内容及目的(1)测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度s、抗拉强度b、伸长率和断面收缩率.(2)掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法.实验材料及设备低碳钢、游标卡尺、万能试验机.试样的制备根据国家标准GB639J86?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.如图1所示,圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三局部组成.平行局部的试验段长度l称为试样的标距,按试样的标距l与横截面面积A之问的关系,分为比例试样

2、和定标距试样.圆形截面比例试样通常取l10d或l5d,矩形截面比例试样通常取l11.3乩或l5.65VA,其中,前者称为长比例试样(简称长试样),后者称为短比例试样(简称短试样).定标距试样的l与A之间无上述比例关系.过渡局部以圆弧与平行局部光滑地连接,以保证试样断裂时的断口在平行局部.夹持局部稍大,其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计.对试样的形状、尺寸和加工白技术要求参见国家标准GB6397-86.(a)b图1拉伸试样a圆形截面试样；b矩形截面试样实验原理进行拉伸试验时,外力必须通过试样轴线,以保证材料处于单向应力状态.低碳钢具有良好的塑性,低碳钢断

3、裂前明显地分成四个阶段：弹性阶段：试件的变形是弹性的.在这个范围内卸载,试样仍恢复原来的尺寸,没有任何剩余变形.屈服流动阶段：应力应变曲线上出现明显的屈服点.这说明材料暂时丧失反抗继续变形的水平.这时,应力根本上不变化,而变形快速增长.通常把下屈服点作为材料屈服极限又称屈服强度,即s5,是材料开始进入塑性的A标志.结构、零件的应力一旦超过屈服极限,材料就会屈服,零件就会由于过量变形而失效.因此强度设计时常以屈服极限作为确定许可应力的根底.强化阶段：屈服阶段结束后,应力应变曲线又开始上升,材料恢复了对继续变形的反抗水平,载荷就必须不断增长.D点是应力应变曲线的最高点,定义为材料的强度极限又称作材

4、料的抗拉强度,即b三.对低碳钢来说抗拉强度是材A料均匀塑性变形的最大抗力,是材料进入颈缩阶段的标志.颈缩阶段：应力到达强度极限后,塑性变形开始在局部进行.局部截面急剧收缩,承载面积迅速减少,试样承受的载荷很快下降,直到断裂.断裂时,试样的弹性变形消失,塑性变形那么遗留在破断的试样上.材料的塑性通常用试样断裂后的剩余变形来衡量,单拉时的塑性指标用断后伸长率和断面收缩率来表示.即100%lil100%其中l试样的原始标距;li将拉断的试样对接起来后两标点之间的距离A试样的原始横截面面积；A拉断后的试样在断口处的最小横截面面积.低碳钢颈缩局部的变形在总变形中占很大比重.测试断后伸长率时,颈缩局部及其

5、影响区的塑性变形都应包含在标距l之内,这就要求断口位置应在标距的中央附近,假设断口落在标距之外那么试验无效.工程上通常认为,材料的断后伸长率>5%属于切断,<5%那么属于脆断.切断的特征是断裂前有较大的宏观塑性变形,断口形貌是暗灰色纤维状组织.低碳钢断裂时有很大的塑性变形,断口为杯状周边为45.的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状,因此是一种典型的韧状断口.实验过程(1)将试样打上标距点,并刻画上间隔为10mm或5mm的分格线.(2)在试样标距范围内的中间以及两标距点的内侧附近,分别用游标卡尺在相互垂直方向上测取试样直径的平均值为试样在该处的直径,取三者中的最小值作为计算直径.(3)把

6、试样安装在万能试验机的上、下夹头之间,估算试样的最大载荷,选择相应的测力盘,配置好相应的摆锤,调整测力指针,使之对准“0点,将从动指针与之靠拢.(4)开动万能试验机,匀速缓慢加载,观察试样的屈服现象和颈缩现象,直至试样被拉断为止,并分别记录下主动指针回转时的最小载荷Fs和从动指针所停留位置的最大载荷Fb0(5)取下拉断后的试样,将断口吻合压紧,用游标卡尺量取断口处的最小直径和两标点之间的距离考前须知(1)实验时必须严格遵守实验设备和仪器的各项操作规程,严禁开“快速档加载.开动万能试验机后,操作者不得离开工作岗位,实验中如发生故障应立即停机.(2)加载时速度要均匀缓慢,预防冲击.数据处理(1)试样原始尺寸表1试样原始数据材料试验前标直径d(mm最小截名距123面积A称L1(mm)平平平均均均低吸钢(2)试验后试样尺寸表2拉断后试样尺寸数据材料名称试验后标距L1(mm)颈缩处之直径d1(mm)颈缩处截面积(平均低碳钢(3)记录数据表3万能试验机上数据材料名称屈服载荷(kN)取大载何(kN)低碳钢(4)计算过程(5)计算结果表4计算结果表材料名称强度指标塑性指标屈服强度(MPa抗拉强度(MPa伸长率