实验二 材料机械性能实验

1、试验目的:测定低碳钢（塑性材料）的弹性摸量E；屈服极限as等机械性能。测定灰铸铁（脆性材料）的强度极限ob了解塑性材料和脆性材料压缩时的力学性能。试验学时：5试验指导书：“材料拉伸与压缩实验指导书”试验报告：“低碳钢拉伸试验报告”；“灰铸铁拉伸试验报告”材料拉伸与压缩实验指导书低碳钢拉伸试验拉伸试验的意义：单向拉伸试验是在常温下以缓慢均匀的速度对专门制备的试件施加轴向 载荷，在试件加载过程中观测载荷与变形的关系，从而决定材料有关力学性能。通过拉伸试验可 以测定材料在单向拉应力作用下的弹性模量及屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面收缩率等指标。 其试验方法简单且易于得到较可靠的试验数据，所以是研究材

2、料力学性能最基本、应用最广泛的 试验。操作步骤：试验设备：WDW-3050电子万能试验机试件准备：用游标卡尺测量试件试验段长度10和截面直径d0,并作记录。打开试验机主机及计算机等相关设备。试件安装（详见WDW3050电子万能试验机使用与操作三.拉伸试件的安装）。 引伸计安装（用于测量E,详见WDW3050电子万能试验机使用与操作 四.引伸计安装）。测量参数的设定: 进入计算机的试验程序界面点击试样录入，进入参数录入界面，输入相关数据（带*号不得空缺，试样参数的设定不用填 试样序号），点击保存及关闭。回到试验程序界面，点击参数设置，联机后点击试验开始，试验开始点选择200N，横梁速度 0.5m

3、m/min，选择向上运动及使用引伸计，点击下一步全选最大力等参数，再点击下一步，选最 大负荷值为50000 N及断裂百分比选40%等。，点击下一步，选择测力传感器额定值为50kN， 小变形额定值为5mm的引伸计，再点击下一步，坐标轴增量设定：负荷坐标增量1位移坐标增量0.01变形坐标增量0.01时间坐标增量1应力坐标增量0.1应变坐标增量0.1关闭参数设置再认真检查一遍试件安装等试验准备工作。负荷清零，轴向变形清零，位移清零。开始进行试验，点击试验开始。根据提示摘除引伸计。11 .进入强化阶段以后，进行冷作硬化试验，按主机控制面板停止，再按，先卸载到10kN, 再加载，按，接下来计算机控制，一

4、直到试件断裂（此过程中计算机一直工作，注意观察负荷 位移曲线所显示的冷作硬化现象.）.断裂以后记录力峰值。点击试验结束（不要点击停止）。材料刚度特征值中的弹性模量E的测定试验结束后，在试验程序界面选定本试验的试验编号，并选择应力一应变曲线。在曲线上较均匀 地选择若干点，记录各点的值，分别为及当（如i =0,1,2,3,4）,并计算出相应的及。i = bj+i -计算Ei的平均值，得到该材料的弹性模量E的值。材料强度特征值屈服极限和强度极限的测定试验结束后，在试验程序界面选定本试验的试验编号，并选择负荷一位移曲线，找到的曲线屈服 阶段的下屈服点，即为屈服载荷Fs,找到的曲线上最大载荷值，即为极限

5、载荷Pb.计算屈服极限： 4 ；计算强度极限： & ；材料的塑性特征值延伸率及截面收缩率的测定试件拉断后，取下试件，沿断裂面拼合，用游标卡尺测定试验段长度，和颈缩断裂处截面直径虬苴二也二近xiocm计算材料延伸率罗二 xioo% = xioo%计算截面收缩率瓦压缩试验压缩试验在CSS-2200电子万能试验机上进行。试验机压缩部件由上压头、压缩平台等组成。开机以后，上压头下降，放在压缩平台上的被压试件便会受到压缩。试验目的：了解机器设备、仪器原理及其操作；测定压缩时低碳钢的屈服极限囚 和灰铸铁的强度极限；观察试验过程中试件的破坏现象。操作步骤：打开主机电源及相关设备；把试件放在压缩平台中心，适当

6、调节横梁下降速度。压头距试件上表面距离大时，速度可 大些，如10mm/min。当快到试件表面时，一定要放慢速度！横梁选择3mm/min或更小，使上 压头以缓慢速度向下运行。当上压头接近试件表面时，按停止按钮。负荷表调零，并设定加载速度0.5mm/min。低碳钢压缩：按下降按钮开始加载。观察载荷位移曲线，记录屈服载荷。加载至150KN 左右，按停止键。再按上升键卸载。取下试件，观察试件的变形。铸铁压缩：按下峰值键，再按下降按钮开始加载至试件断裂，按停止键。按上升键，取下 试件观察试件的破坏现象，并记录最大载荷值。低碳钢拉伸试验报告试验目的：掌握电子万能试验机操作；2.理解塑性材料拉伸时的力学性能

7、；观察低碳钢拉伸时的变形特点；4.观察低碳钢材料的冷作硬化现象;5.测定低碳钢材料弹性模量E ； 6.测定材料屈服极限和强度极限；7.测定材料伸长率6和截面收缩率W试验设备：WDW3050型50kN电子万能试验机电子引伸计（标距：50mm；量程：5mm；精度0.001mm）游标卡尺试件尺寸：试验前试验后标距长度l =0l =1直径d =0d（颈缩断裂截面）横截面积A =0Aj （颈缩断裂截面）试验记录：弹性模量5 = 12x100% =屈服极限决=4.延伸率 强度极限为二5.截面收缩率瓦思考题：低碳钢属于典型的塑性材料，试绘制低碳钢拉伸曲线，并说明低碳钢拉伸过程分为几个典型 阶段?*位移衡量塑性材料的强度指标是什么？衡量材料塑性特性的指标是什么？低碳钢的冷作硬化现象应用于工程，主要是为了达到什么效果？将人工计算的的弹性模量E与计算机输出的结果比较，试分析误差原因。为了更加准确地利用试验数据计算材料的弹性模量E，需要采取哪些措施?灰铸铁拉伸试验报告试验目的：了解脆性材料拉伸时的力学性能。观察脆性材料拉伸时的载荷一变形曲线。测定灰铸铁拉伸时的强度极限。试验设备：WDW3050型50kN电子万能试验机，游标卡尺。试件尺寸:试验前试验后标距长度10=mm11=mm