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拉伸实验报告

2019-03-12 7页 doc 25KB 1209阅读

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拉伸实验报告实验报告(一) 实验名称: 金属静态拉伸破坏实验 实验目的: 1、测定低碳钢的屈服极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收 缩率ψ。 2、测定铸铁的抗拉强度极限b σ。 3、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(L F ?-曲线)。 4、分析和比较低碳钢和铸铁的拉伸力学性能和破坏特征。 实验设备和仪器: 材料试验机、游标卡尺、试样划线器等。 拉伸试件: 金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。图中工作段长度l 称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗...
拉伸实验报告
实验报告(一) 实验名称: 金属静态拉伸破坏实验 实验目的: 1、测定低碳钢的屈服极限S σ、强度极限b σ、延伸率δ、截面收 缩率ψ。 2、测定铸铁的抗拉强度极限b σ。 3、观察低碳钢和铸铁在拉伸过程中表现的现象,绘出外力和变形间的关系曲线(L F ?-曲线)。 4、和比较低碳钢和铸铁的拉伸力学性能和破坏特征。 实验设备和仪器: 材料试验机、游标卡尺、试样划线器等。 拉伸试件: 金属材料拉伸实验常用的试件形状如图所示。图中工作段长度l 称为标距,试件的拉伸变形量一般由这一段的变形来测定,两端较粗部分是为了便于装入试验机的夹头内。 为了使实验测得的结果可以互相比较,试件必须按国家做成 标准试件,即d l10 =。 =或d l5 对于一般板的材料拉伸实验,也应按国家标准做成矩形截面试件。其截面面积和试件标距关系为A .5 =,A为标距段 l65 l3. =或A 11 内的截面积。 实验原理: 1、低碳钢 低碳钢的拉伸图全面而具体的反映了整个变形过程。观察自动绘图机绘出的拉伸图。 图1-2 从图中可以看出,当载荷增加到A点时,拉伸图上OA段是直线,表明此阶段内载荷与试件的变形成比例关系,即符合虎克定律的弹性变形范围。当载荷增加到B'点时,L -曲线变成锯齿状,这时变形 F? 增加很快,载荷在小幅度内波动很慢;这说明材料产生了流动(或者叫屈服)与B'点相应的应力叫上流动极限(屈服高限),与B相应的应力叫下流动极限(屈服低限),因下流动极限比较稳定,所以材料的流动极限一般规定按下流动极限取值。以B点相对应的载荷值 F除 S 以试件的原始截面积A 即得到低碳钢的流动极限S σ, A F S S =σ流动阶段后,试件要承受更大的外力,才能继续发生变形若要使塑性变形加大,必须增加载荷,如图形中C 点至D 点这一段为强化阶段。当载荷达到最大值b F (D 点)时,试件的塑性变形集中在某一截面处的小段内,此段发生截面收缩,即出现“颈缩”现象(局部变形)。此时记下最大载荷值b F ,用b F 除以试件的原始截面积A ,就得到低碳钢的强度极限A F /b b =σ。在试件发生“颈缩”后,由于截面积的减小,载荷迅速下降,到E 点试件断裂,其断口形貌成杯锥状。试样拉断后,弹性变形立即消失,而塑性变形则保留在拉断的试样上。 关闭机器,取下拉断的试件,将断裂的试件紧对到一起,用游标卡尺测量出断裂后试件标距间的长度1l ,按下式可计算出低碳钢的延伸率δ %1001?-= l l l δ。 将断裂的试件的断口紧对在一起,用游标卡尺量出断口(细颈)处的直径1d ,计算出面积1A ;按下式可计算出低碳钢的截面收缩率ψ, %1001 ?-= A A A ψ 2、铸铁 从铸铁的拉伸图可以看出,在整个拉伸过程中变形很小,无屈服、颈缩现象,拉伸图无直线段。曲线快达到最大拉力b F ,试样突然发生断裂,其断 口是平齐粗糙的,是一种典型的脆性破坏断口。其抗拉强度远小于低碳钢的抗拉强度。 图1-3 实验步骤: 1、低碳钢的拉伸实验: 1)、试件的准备:在试件中段取标距d l 10=或d l 5=在标距两端用划线器刻线作为标志,用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径d (在每处的两个互相垂直的方向各测一次取其平均值)取最小值作为计算试件横截面面积用。 2 )、试验机的准备:首先了解材料试验机的基本构操作方法,学习试验机的操作规程。根据低碳钢的强度极限b σ及试件的横截面积,初步估计拉伸试件所需最大载荷(40KN ),将试件夹装在夹头内。并调整好自动绘图装置。经指导老师老师检查后方可开始实验。 图1-4 3)、进行实验:试件夹紧后,给试件缓慢均匀加载(加载速度:2mm/min )。对于低碳钢拉伸实验,要注意观察拉伸过程的四个阶段中的各种现象。并记下屈服荷载值,最大荷载值。对于铸铁试样,只需测定其最大荷载。 4)、对于拉断后的低碳钢试样,要分别测量断裂后的标距和颈缩处的最小直径。 2、铸铁的拉伸实验: 1)、试件的准备:用游标卡尺在试件标距范围内测量中间和两端三处直径d 取最小值计算试件截面面积,根据铸铁的强度极限b σ,估计拉伸试件的最大载荷。 2)、试验机的准备:与低碳钢拉伸实验相同 3)、进行实验:开动机器,缓慢均匀加载直到断裂为止。记录最大载荷b F ,观察自动绘图装置上的曲线,如图1-3所示。将最大载荷值b F 除以试件的原始截面积A ,就得到铸铁的强度极限b σA F /b b =σ。因为铸铁为脆性材料在变形很小的情况下就会断裂,所以铸铁的延伸率和截面收缩率很小,很难测出。 实验结果及数据处理: (一)拉伸实验原始数据记录 (二)低碳钢和铸铁的拉伸实验实报
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