材料范文之材料力学拉伸实验报告.docx

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1、材料力学拉伸实验报告【篇一：材料力学拉伸试验】1－1轴向拉伸实验一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度rel（?s）、抗拉强度rm（?b）、断后伸长率a11.3（?10）和断面收缩率z（?）。2、测定铸铁的抗拉强度rm（?b）。3、比较低碳钢?5（塑性材料）和铸铁?5（脆性材料）在拉伸时的力学性能和断口特征。注：括号内为gb/t228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》发布前的旧标准引用符号。二、设备及试样1、电液伺服万能试验机（自行改造）。2、0.02mm游标卡尺。3、低碳钢圆形横截面比例长试样一根。把原始标距段l0十等分，并刻画出圆周等分线。4、铸铁圆形横截面非比例试样一根。

2、注：gb/t228-2002规定，拉伸试样分比例试样和非比例试样两种。比例试样的原始标距l0与原始横截面积s0的关系满足l0?ks0。比例系数k取5.65时称为短比例试样，k取11.3时称为长比例试样，国际上使用的比例系数k取5.65。非比例试样l0与s0无关。三、实验原理及方法低碳钢是指含碳量在0.3％以下的碳素钢。这类钢材在工程中使用较广，在拉伸时表现出的力学性能也最为典型。(工程应变)（2）屈服阶段ab：在超过弹性阶段后出现明显的屈服过程，即曲线沿一水平段上下波动，即应力增加很少，变形快速增加。这表明材料在此载荷作用下，宏观上表现为暂时丧失抵抗继续变形的能力，微观上表现为材

3、料内部结构发生急剧变化。从微观结构解释这一现象，是由于构成金属晶体材料结构晶格间的位错，在外力作用下发生有规律的移动造成的。如果试样表面足够光滑、材料杂质含量少，可以清楚地看出试样表面有450方向的滑移线。根据gb/t228－2002标准规定，试样发生屈服而力首次下降前的最大应力称为上屈服强度，记为“reh”；在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力称为下屈服强度，记为“rel”，若试样发生屈服而力首次下降的最小应力是屈服期间的最小应力时，该最小应力称为初始瞬时效应，不作为下屈服强度。（4）颈缩阶段cd：应力到达强度极限后，开始在试样最薄弱处出现局部变形，从而导致试样局部截面急剧

4、颈缩，承载面积迅速减少，试样承受的载荷很快下降，直至断裂。断裂时，试样的弹性变形消失，塑性变形则遗留在断裂的试样上。塑性材料和脆性材料的拉伸曲线存在很大差异。低碳钢和铸铁是工程材料中最具典型意义的两种材料，前者为塑性材料，后者为脆性材料。观察它们在拉伸过程中的变形和破坏特征有助于正确、合理地认识和选用材料。（1）原始横截面面积（s0）的测定：圆形横截面试样，应分别在标距内两端及中部测量直径。测量某处的直径时，应在该处测量两个互垂方向的直径，取其算术平均值。原始横截面面积s0取三处测得的最小直径计算，并至少保留4位有效数字。根据拉断后低碳钢试样的断口直径及标距段长度确定a11.3和

5、z（1）原始标距l0的标记：低碳钢拉伸试样的标距段原始长度为100mm，分十等分，用划线机划细的圆周线作为标记。（2）低碳钢断面收缩率z的测定：断裂后试样横截面的最大缩减量s0－su与原始横截面面积s0之比的百分率为断面收缩率。测量时将试样断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上。测量圆形横截面缩颈处的最小直径计算缩颈后的试样最小横截面面积su。（3）低碳钢断后伸长率a11.3的测定：断后标距的残余伸长lu－l0与原始标距l0之比的百分率为断后伸长率。对于比例试样，若原始标距不为5.s0，则符号a应附下标注明所使用的比例系数，例如a11.3表示原始标距l0为11.3s0的

6、试样断后伸长率。测量时将试样断裂部分仔细地配接在一起，应使试样二段的轴线处于同一直线上，并且断裂部分适当接触。当断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距的三分之一时，标距段长度lu按要求配接后直接测量，否则应按下述移位方法测量lu。试验前将原始标距l0细分为n等分，把每一等分的细圆周线称为标距等分标记试验后，以符号x表示断裂后试样短的一段距离试样夹持部最近的标距等分标记，以符号y表示断裂试样长的一段的标距等分标记，要求y与断裂处的距离最接近x与断裂处的距离，x与y之间的标距等分格数为n。若n－n为偶数，以符号z表示断裂试样长的一段的标距等分标记，要求z与y的标距等分格数为n?

7、n。分别测量x与y之间的距离记为xy、y与z之间的距离记为yz，2则试样断后的标距段长度lu＝xy＋2yz，如下图（a）所示。若n－n为奇数，以符号z’和z’’表示断裂试样长的一段的标距等分标记，要求z’与y的标距等分格数为n?n－1’，z与z’’的标距等分格数为1。分别测量x与y之间的距离记2为xy、y与z’之间的距离记为yz’、z’与z’’之间的距离记为z’z’’，则试样断后的标距段长度lu＝xy＋2yz’＋z’z’’，如下图（b）所示。xyz(a)xyzz”(b)四、实验步