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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。§1-1金属材料的拉伸实验一、试验目的1．测定低碳钢(Q235钢)的强度性能指标:上屈服强度ReH,下屈服强度ReL和抗拉强度Rm。2．测定低碳钢(Q235钢)的塑性性能指标:断后伸长率A和断面收缩率Z。3．测定铸铁的抗拉强度Rm。4．观察、比较低碳钢(Q235钢)和铸铁的拉伸过程及破坏现象,并比较其机械性能。5．学习试验机的使用方法。二、设备和仪器1．试验机(见附录)。2．电子引伸计。3．游标卡尺。三、试样资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，
2、请联系改正或者删除。(a)bhll(b)图1-1试拉伸实验是材料力学性能实验中最基本的实验。为使实验结果能够相互比较,必须对试样、试验机及实验方法做出明确具体的规定。中国国标GB/T228－”金属材料室温拉伸试验方法”中规定对金属拉伸试样一般采用圆形和板状两种试样,如图(1-1)所示。它们均由夹持、过渡和平行三部分组成。夹持部分应适合于试验机夹头的夹持。过渡部分的圆孤应与平行部分光滑地联接,以保证试样破坏时断口在平行部分。平行部分中测量伸长用的长度称为标距。受力前的标距称为原始标距,记作l0,一般在
3、其两端划细线标志。国标GB/T228-中,对试样形状、尺寸、公差和表面粗糙度均有明确规定。四、实验原理低碳钢(Q235钢)拉伸实验(图解方法)将试样安装在试验机的上下夹头中,引伸计装卡在试样上,启动试验机对试样加载,试验机将自动绘制出载荷位移曲线(F-L曲资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。线),如图(1-2)。观察试样的受力、变形直至破坏的全过程,能够看到低碳钢拉伸过程中的四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段)。屈服阶段反映在F-L曲线图上为一水平波动线。上屈服力Fe
4、H是试样发生屈服而载荷首次下降前的最大载荷。下屈服力FeL是试样在屈服期间去除初始瞬时效应(载荷第一次急剧下降)后波动最低点所对应的载荷。最大力Rm是试样在屈服阶段之后所能承受的最大载荷。相应的强度指标由以下公式计算:FeH(1-1)上屈服强度ReH:ReHS0FeL(1-2)下屈服强度ReL:ReLS0抗拉强度Rm:Fm(1-3)RmS0在强化阶段任一时刻卸载、再加载,能够观察加载、御载规律和冷作硬化现象。在Fm以前,变形是均匀的。从Fm开始,产生局部伸长和颈缩,由于颈缩,使颈缩处截面减小,致使载荷随之下降,
5、最后断裂。断口呈杯锥形。测量断后的标距部分长度Lu和颈缩处最小直径du,按以下两式计资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。算其主要塑性指标:断后伸长率A:LuL0100%(1-4)AL0式中L0为试样原始标距长度(名义尺寸50mm)。由于试样的塑性变形集中在缩颈处并向两边逐渐减小,因此断口位置不同,标距部分的塑性伸长也不同。若断口在试样中部,发生严重塑性变形的缩颈段全部在标距长度内,标距长度就有较大的塑性伸长量;若断口距标距端很近,则发生严重塑性变形的缩颈段只有一部分在标距长度内,另一部
6、分在标距长度外,因此,标距长度的塑性伸长量就小。这说明断口位置对测得的伸长率有影响,为此应用所谓移位法测定断后标距长度l1。试验前将试样标距分成十等分。若断口到邻近标距端距离大于l03,则可直接测量标距两端点间的距离。若断口到邻近标距端距离资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。小于或等于l03,则应用所谓移位法(亦称为补偿法)测定:在长段上从断口O点起取长度基本上等于短段格数的一段得B点,再由B点起取等于长段所余格数(偶数)之半得C点(见图1-8(a
7、));或取所余格数(奇数)减1与加1之半得C与C1点(见图1-8(b));移位后的L1分别为:AO+OB+2BC或者AO+OB+BC+BC1。测量时,两段在断口处应紧密对接,尽量使两段轴线在一直线上。若断口处形成缝隙,此缝隙应计入L1内。断面收缩率Z:S0Su100%(1-5)ZS0式中S0和Su分别是原始横截面积和断后最小横截面积。铸铁拉伸铸铁拉伸时没有屈服阶段,拉伸曲线微微弯曲,在变形很小的情况下即断裂(见图1-3),断口为平端口。因此对铸铁只能测得其抗拉F强度Rm,FFm(1-6)即:Rm0△S0铸铁的
8、抗拉强度远低于低碳钢的抗拉强度。图1-3铸铁五、实验结果处理1．原始记录参考表1-2和表1-3填写。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。表1-2原始尺寸原始标距原始横截面直径do(mm)原始最小材料IIIIII横截面积L0(mm)212平均12平均12平均0S(mm)低碳钢50铸铁∕表1-3断后尺寸断后标距断后缩颈处最小直径du(mm)断后最小横截面积u(mm
