《材料成形原理》1实验.doc

《《材料成形原理》1实验.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《材料成形原理》1实验实验五液态金属成形中的结晶裂纹倾向试验一、试验原理结晶裂纹是液态金属成形过程中的主耍缺陷Z-O本试验参照压板对接（FISCO）焊接裂纹试验方法，通过人为地改变焊接冶金因素或焊件拘束程度，对不同情况下的液态金属成形中的结晶裂纹敏感性进行了实验比较。二、试验目的1.了解结晶裂纹的形成机理及宏观特征；2.了解结晶裂纹敏感性的影响因素；3.掌握一种结晶裂纹倾向试验方法。图1FISCO试验装置简图1—C型拘束框架；2—试件；3—紧固螺栓；4—齿形底座；5—定位塞片；6—调整板三、试验装置及材料1•直流弧焊机ZX5-4001台2.FISC0试验装置（如图1所示）1套

2、3."4直径J422、J427和J427-FeS（自制）焊条各4~6根4.200X120X12mm低碳钢（或低合金钢）试板12块5.测力扳手1件四、方法及步骤1•将试件两块装入FISCO试验装置中，以相应厚度的塞片来保证对口间隙2-4mm0测力扳手以120Nm的扭矩紧固好全部加固螺栓。2.按图2所示,依次焊接长约40mm长的试验焊缝，焊缝间距约10mm,图2试验焊接位置焊缝弧坑原则上不填满。焊接电流:100A；电弧电压：24V；焊接速度：150mm/mino3•焊接后约10分钟将试件从试验装置中取出。2.试件冷却到室温后，将试件沿焊缝轴向弯断，观察断面上冇无裂纹并测量裂纹长度

3、。并按下式计算裂纹率：CF二L1F?100%ELFS1F——4条试验焊缝的裂纹长度Z和（mm）；为LF——4条试验焊缝的长度之和。3.使用另两种试验焊条重复以上试验过程，分别计算裂纹率。4.松开试验装置中的部分（或全部）紧固螺栓，降低试件的拘束程度，重复以上试验，观察裂纹率的变化。五、试验结果幣理将实验结果填入下表：比较各试件裂纹率的测试结果，写出试验报告。包括：1•分析熔渣类型或熔渣成分的变化对结晶裂纹倾向的影响；2.分析拘束程度的变化对结晶裂纹倾向的影响。《材料成形原理》（下）实验指导书实验六绘制拉伸真实应力应变曲线金属在冷塑性变形过程中，冇加工硬化现象产生。这种硬化现象

4、可用“硬化曲线”(即真实应力一一应变曲线)表示出来。根据拉伸试验，可以间接地绘制出“硬化曲线”来，但是仅在产生颈缩以前是属于单向应力状态，而在颈缩部位上变形不再是均匀分布，且应力状态转变成三向状态，所以对大于产生颈缩的变形程度来说，只能近似地绘制硬化曲线。按照所取的变形程度指标不同，硬化曲线可分为三种曲线，即0—三曲线、o—©曲线、s—e曲线，如图1所示：二、实验目的本实验冃的耍求掌握以下两项内容：1＞通过拉伸试验而进一步绘制出S—G的真实应力曲线。2、假设s—U的真实应力一应变曲线可近似地用指数函数关系式s二cG来表示，则根据拉伸试验来确定出硬化常数C和硬化指数n,此关系式

5、即可得出。n(提示)：应用拉伸试验的二点测定法，得：sl=ceins2=cen2取对数得：logSl=logC+nlog丘1logS2=logC+nlog^2或Sie=(l)nS2U2Sie=n?log(l)S2^2log・・・n=log(Sl/S2)log(ei/E2)已知n值后即可求出c值：C=三、实施方法与步骤1.釆用10号或20号钢的标准试棒用测量工具及样冲先打好标记A点,如下图所示。SIn「图12.量出试棒的准确尺寸(直径和标距)，并记录下来。3.把试棒在材料试验机上进行拉伸，直至断裂为止，记录拉伸曲线图。4.根据记录的拉伸曲线p——A1图，绘制真实应力曲线S-U图

6、。?IS==(1+e)=(1+)其中7FF0F0I0???£=?1?IO?PPP?IO+?1I曲线图中:??e=

7、n=ln(IOIO??)??图35.测定出拉伸曲线上任意两点的P值与值，从而计算出n值与C值，最后可求出硬化曲线的近似理论方程S二CU的关系式。在绘制曲线时，可选取10~25个点，找出及S,£的对应值后，将其用圆滑曲线联结起來，即可得曲线。由于拉伸产生颈缩后，己不是单向应力状态，故必须加以改正。建议采用齐别尔的修正公式：S=S'l+n8式中S'——未修正时的真实应力S'=S——修正后的真实应力d——C颈缩处断面直径。pFP——颈缩处试棒外形的曲率半径，见图

8、3。实验七圆环徹粗法测定摩擦系数环形试件在平行平板间徹粗吋，由于接触面摩擦状态的不同，其变形情况也不同。当摩擦系数很小时变形后圆环内外径都扩大。(图当摩擦系数超过某一临界值时，在圆环中就出现一个半径为Rn的分流面。该面以外金属向外流动，该面以内的金属向中心流动，结果使圆环外径增大,内径缩小。(图1)。由能量法和应力分析法可以求分流面半径Rn,摩擦因数m与圆环尺寸间的理论关系。(摩擦因数m与摩擦系数u的关系可取u=m即近似认为接触面上剪应力为常数t二卩o门二卩os二3m3os,当mJ时，U=0.57,故t