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正在进行安全检测...

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实验一拉伸实验
拉伸试验、是研究材料力学性能的最基本试验，方法简单，数据可靠。工矿企业，研究所一般都用此类方法对材料进行出厂检验或进厂复检，用测得的σs、σb(σ0.2、δ和Ψ等指标来评定材质和进行强度、刚度计算。因此，对材料进行轴向拉伸试验和压缩试验具有工程实际意义。
不同材料在拉伸过程中表现出不同的力学性能和现象。低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料。低碳钢材料具有良好的塑性，在拉伸试验中弹性、屈服、强化、和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。
一、实验目的
1、观察分析低碳钢的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程，比较其力学性能。 2、测定低碳钢的σs、σb、δ、Ψ ；测定铸铁的拉伸强度极限σb 。 3、了解材料试验机的结构原理，掌握操作方法。
二、实验设备
1、电子万能试验机。 2、液压式万能试验机。 3、游标卡尺。
三、拉伸试样
试样的制备应按照相关的产品标准或GB/T 2975的要求切取样坯和制备试样。试验表明，所用试样的形状和尺寸，对其性能测试结果有一定影响。为了使金属材料拉伸试验的结果具有可比性与符合性，国家已制定统一标准。依据此标准，拉伸试样为比例试样，试样的横截面形状为圆形。这两种试样便于机加工，也便于尺寸的测量和夹具的设计。本试验所用的拉伸试样是经机加工制成的圆形横截面的长比例试样,即L=10d。如图1所示。

图1 拉伸试件
四、实验原理
1. 低碳钢拉伸实验
（1）屈服极限σs及强度极限σb的测定

试样加载到达屈服阶段时，低碳钢的P－Δl曲线呈锯齿形（图2）。与最高载荷对应的应力称为上屈服极限，它受变形速度和试样形状的影响，一般不作为强度指标。同样，载荷首次下降的最低点（初始瞬时效应）也不作为强度指标。一般把初始瞬时效应之后的最低载荷Ps对应的应力作为屈服极限σs，以试样的初始横截面面积A0除Ps，即得屈服极限。
sPsA0
屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力（图2）。载荷到达最大值Pb时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象。以试样的初始横截面面积A0除Pb，即得强度极限。
b

PbA0

图2 低碳钢拉伸时的P－Δl曲线

（2）延伸率δ及断面收缩率ψ的测定

试样的标距原长为l，拉断后将两端试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为l1，延伸率为
l1l100%
l试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A，由于断口不是规则的圆形，应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径，以其平均值计算A，然后按下式计算断面收缩率: A0A100%A0
2、铸铁的拉伸实验
由于铸铁在拉伸过程中没有屈服阶段，且在很不显著的变形下即断裂，故对铸铁只能测得其强度极限，即
b
pb A0五、实验步骤与方法
（1）试件准备和尺寸测量
用游标卡尺量取试件的标距l和直径d(如图1，测量三次取平均值（下同），直径测量取上中下三部位；将标距等分10份，用笔画线（11条线）以作记号。
（2）开机、准备实验
先启动电源，电源指示灯亮后，再启动油泵，预热30分钟。此步骤可以提前到步骤1之前。（3）调整试验机横梁位置，设置有关参数等。（4）安放试件。
（5）按规定选择参数，进行加载试验。（6）试件断裂后，卸去荷载，取下试件。（7）数据处理
量取断裂面的直径和标距，根据仪器自动记录的曲线，填写实验报告。
六、问题讨论
（1）钢筋和铸铁在承受拉力作用时，力学性能有何不同？
（2）根据低碳钢和铸铁拉伸试件的断口特征，分析其破坏的原因。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/73bfccb15bcfa1c7aa00b52acfc789eb162d9e91.html

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