精华拉伸实验

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1、试验一拉伸试验拉伸试验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本最重要的试验；通过拉伸试验所得的力学性能指标，在整个材料力学的强度运算中几乎都要用到；更重要的是，工程设计中所选用的材料力学性能指标大都是以拉伸试验为主要依据的；本次试验将选用低碳钢作为塑性材料的代表，做拉伸试验；一、试验目的1）测定低碳钢的屈服强度s，抗拉强度b；断后伸长率δ和断面收缩率ψ2）观看低碳钢在拉伸过程中所显现的各种变形现象（包括屈服、强化和缩颈等），分析力与变形之间的关系，并绘制拉伸图；3）分析低碳钢力学性能的特点和试件断口情形，分析其破坏缘

2、由；4）学习、把握万能试验机的使用方法及其工作原理；二、试验设备（1）试件：材料的力学性能是通过拉伸试验来确定的，因此，必需把所测试的材料加工成能被拉伸的试件；试验说明，试件的尺寸和形状对试验结果有影响；为了防止这种影响和便于使各种材料力学性能的测试结果进行比较，国家标准对试件的尺寸和形状作了统一的规定，拉力试件分为比例的和非比例的两种；比例试件应符合如下的关系：L0＝K·A0（1-1）式中L0――标距，用于测量拉伸变形，单位为ｍｍ；A0――标距部分试件的断面积；K――系数，K＝5.56或K＝11.3，前者称为短试件，后

3、者称为长试件；据此，直径为d0的短、长圆形试件的标距长度L0分别为5d0和10d0；非比例试件的标距与其横截面间就无上述关系，而是依据制品（薄板、薄带、细管、细丝、型材等）的尺寸和材料的性质规定出平行长度L和标距长度L0；长试件见图1-1；试件两端较粗的部分为装入试验机夹头中的夹持部分，起传递拉力之用；它的形状及尺寸可依据试验的夹头形式而定；本试验接受非比例试件；图1-1圆形拉伸试件（2）试验装置：万能试验机或拉力试验机；试验机的夹头有各种形式，一般接受夹板式，如图1-2；图形截面试件所用的夹板如图1-3所示；楔形夹板表

4、面制成凸纹，因而承担拉力作用后的试件会越来越紧；有的试验机接受螺纹夹头，就试件夹持部分相应也为螺纹；试验时，利用试验机的自动绘图器可绘出低碳钢的拉伸图；图1-2夹板式夹头图1-3用于圆形截面试件的夹板（3）游标卡尺；三、试验原理（1）低碳钢拉伸的试验原理：低碳钢的拉伸图全面而具体的反映了整个变形过程；观看自动绘图机绘出的拉伸图，如图1-4；在试验之初，绘出的拉伸图是一段曲线，如图中图1-4低碳钢拉伸图虚线所示，这是由于试件开头变形之前机器的机件之间和试件与夹具之间留有间隙，所以当试验刚刚开头时，在拉伸图上第一产生虚线所示

5、的线段，继而逐步夹紧，最终只留下试件的变形；为了排除在拉伸图起点处发生的曲线段；须将图形的直线段延长至横坐标所得相交点O，即为拉伸图之原点；随着载荷的增加，图形沿倾斜的直线上升，到达A点及B点；过B点后，低碳钢进入屈服阶段（锯齿形的BC段），B点为上屈服点，即屈服阶段中力首次下降前的最大载荷，用Psu来表示；对有明显屈服现象的金属材料，一般只需测试下屈服点，即应测定屈服阶段中不计初始瞬时效应时的最小载荷，用Psl来表示；下屈服点的测定，并不是一件简洁的事；由于在屈服阶段中，当指针无规章上、下波动时，要精确捕捉屈服载荷的读

6、数的确有确定的难度；对试件连续加载直至拉断，由测力度盘或拉伸图上读出最大载荷Pb；将试件拉断后的两段在拉断处紧密对接起来，尽量使其轴线位于一条直线上；如拉断处形成缝隙，就此缝隙应计入该试件拉断后的标距内；由此可量得试件标距部分拉断后的长度L1；四、试验步骤1）试件预备与尺寸测量，用划线机划上试件的标距，并将其分成10格，以便观看标距范畴内沿轴向的变形情形；用游标卡尺测量试件标距部分的直径；在标距范畴的中间及两端处，每处两个相互垂直的方向上各测量一次，取其平均值为该处直径；用所测得的三个平均值中的最小的值运算试件的横截面面

7、积A0；运算A0时取三位有效数字；2）调整测力指针指零；①选择测力度盘；依据低碳钢的强度极限σb和横截面面积A0估算试件最大载荷；依据最大载荷，选择合适的测力度盘，配置好摆杆重锤，将缓冲器放在合适的位置；②开机进油，使活动平台上升10mm左右；③摆锤对中，使重摆垂直；④调整测力指针对准零点，使测力指针与随动指针重合；3）装夹试件，先把试件夹持在试验机上夹头内，再将下夹头移动到试件所需的夹持位置，并把试件下端夹紧；4）预备好自动绘图器，使笔与记录纸刚好接触；5）进行试验①开头试验机，缓慢匀速加载；②依据所供应的屈服类型确定

8、Psu、Psl或Ps；③冷拉试验；在强化阶段任一处（例如图1-6中的a点）将载荷卸至初载，再重新加载，从自动绘图器上曲线的变化规律（图1-6）可以看到，冷拉过的材料曲线上的转折点a高于未冷拉过的材料曲线的转折点B，说明材料经过冷拉以后弹性极限提高了；图1-6冷作硬化现象④观看颈缩现象；当测力指针再次显现停滞不前、倒退