低碳钢拉伸试验实验

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低碳钢拉伸试验..

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5..在加载实验过程中,总的要求应是缓慢、均匀、连续地进行加载。并采用 位移控制速率0.009mm/s。开始测定时至达到屈服强度阶段,试样平行长度 的控制速率为0.009mm/S。达到强化阶段后可适当增大速率至0.015mm/s。 试样拉断后立即停机并先取下试样,然后打开回油阀,使工作平台复位。 5.在实验中,注意观察拉伸过程四个特征阶段中的各种现象,记录的上屈服 点力FeH值、下屈服点力FeL值和最大力Fm值,上屈服强度Reh,下屈服强度 Rel抗拉强度Rm 考虑软件识别问题,手动定位并设置下屈服点。 6.将断后试样拼接并用游标卡尺测断后标距Lu,和拉断处最小断面的直径du。
四 实验仪器和试验器材
100KN液压万能试验机
游标卡尺
低碳钢
三、试验四个阶段
(1)弹性阶段OA:这一阶段试样的变形完全是弹性的,全部写出荷 载后,试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。 (2)屈服阶段AS’:试样的伸长量急剧地增加,而万能试验机上的 荷载读数却在很小范围内(图中锯齿状线SS’)波动。如果略去这种 荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。 若试样经过抛光,则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹, 称为滑移线。 (3)强化阶段S’B 试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于 材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长。 (4)颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐 降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩,出现“颈 缩”的现象,一直到试样被拉断。
五 计算
六、实验记录
七、注意事项
1.试验前,务必明确这次试验的目的,测定内容和要求,熟悉操作步骤及有 关的注意事项,如有不清楚的地方,要进行研究。讨论或询问指导教师。对 与本次实验无关的仪器设备,不得随意乱动。 2.试验时,必须严格遵守试验机和所用仪器的操作规程。 3.试验中,如听到异声或发生故障,应立即停机,待排除故障后,再继续 加载。 4.试件安装要正确,防止偏斜或夹入部分过短。 5.实验结束后,应清理试验设备,整理好所用的仪器及工具。

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验报告

低碳钢拉伸试验一、试验目的1.测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能;2.测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数。

二、试验原理拉伸试验是评定金属材料性能的常用检测方法,可以测定试样的强度与塑性性能。

试验过程中用万能材料试验机拉伸试样,直至断裂;用游标卡尺量测试样的原始标距(L0)、断后标距(L u)、试样直径(d0)以及试样断裂后缩颈处最小直径(d u),并从计算机中读出最大拉伸力(P m)和试样应变为0.2时对应的拉力(P0.2);之后根据计算公式对试验数据进行处理得出断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)、抗拉强度(R m)、非比例延伸强度(R P0.2)等,最后进行误差分析。

运用得出的数据,根据Hollomon公式以及线性拟合计算低碳钢的应变硬化指数n和应变硬化系数k。

低碳钢试样在拉伸试验中表现出较为典型的变形-抗力之间的关系,在“力-延伸曲线”中可以看到明显的四个阶段:1.弹性阶段:这一段试样发生完全弹性变形,当载荷完全卸除,试样恢复原样;2.屈服阶段:这一阶段试样明显增长,但载荷增量较小并出现上下波动,若略去这种载荷读数的微小波动,屈服阶段在“力-延伸曲线”上可以用水平线段表示;3.强化阶段:由于材料在塑性变形过程中发生加工硬化,这一阶段试样在继续伸长的过程中,抗力也不断增加,表现为曲线非比例上升;4.颈缩阶段和断裂:试样伸长到一定程度之后,载荷读数开始下降,此时可以看到在试样的某一部位的横截面面积显著收缩,出现颈缩现象,直到试样被拉断。

试验一般在室温10℃~30℃的温度范围内进行,若对温度有严格要求,则温度应控制在23℃±5℃范围内。

三、试验设备及材料3.1 试验材料与试样3.1.1 试验材料表1 试验材料3.1.2 试样本试验使用退火低碳钢、正火低碳钢、淬火低碳钢的R4圆形截面比例试样(GB/T228-2002)各一个。

根据GB/T228-2002规定,R4试样的规格如下图1 低碳钢拉伸试验R4试样3.2测量工具、仪器、设备1.设备仪器(1)游标卡尺a.国标GB/T228-2002中要求其分辨率应优于0.1mm,准确到±0.25;b.实验室中游标卡尺的量程为150mm,精确度为0.02毫米。

低碳钢拉伸试验报告

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低碳钢拉伸试验报告一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数二、试验内容要求明确试验方法:通过室温拉伸试验完成上述性能测试工作,测试过程执行GB/T228-2002。

1、试验材料与试样①试验材料:本次试验选用了三种热处理方式不同的低碳钢分别进行试验,其相关特性如表1所示。

表1 试样材料相关信息表②试样本次试样为机加工低碳钢,截面为圆形,其直径为10mm的R4标准试样。

根据国际标准GB/T228-1002,R4标准试样规格尺寸及公差要求如表2、表3所示。

表2 R4试样的规格尺寸表3 R4试样的尺寸公差要求2、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备①测试内容游标卡尺测量的物理量:试样的原始标距L0,断后标距L u,原始直径d o,断面直径d u。

万能材料试验机测量物理量:连续测量加载过程中的载荷P和试样的伸长量Δl及应力-应变曲线。

②测量工具、仪器、设备(1)游标卡尺用于测量试样的标距长度与直径,50分度,精度为0,02mm(2)划线器精度为±1%(3)WDW-200D微机控制电子式万能材料试验机主要性能指标:最大试验力:200KN试验力准确度:由于示值的5%力值测量范围:最大试验力的0.4%-100%变形测量准确度:在引伸计满量程的2%-100%范围内优于示值的±1横梁位移测量:分辨率的0.001mm横梁速度范围:0.005mm/min-500mm/min夹具形式:标准楔形拉伸副局,压缩附具,弯曲附具。

(4)引伸计0.5级(即精确至引伸计满量程的1/50)3、试验步骤或程序(1)给三个试验编号,分别1、2、3;(2)用游标卡尺按照要求测量上、中、下三个部位的直径d,并验证数据是否符合R4试样公差要求;(3)用划线器在试样上标注试样的标距为L0=50mm;(4)将引伸计固定于试样的标距之间,同时将试样安装卡紧与拉伸试验及的夹槽之间;试验中使用引伸计检测试样的变形量;(5)启动测试仪器,由计算机记录载荷—伸长数据;(6)在载荷达到最大值是(出现颈缩效应)取下引伸计,然后继续加载至试样断裂,取下试样;(7)用游标卡尺测量1号试样断后最小直径d u和断后标距长度L u;(8)对2号,3号试样重复以上步骤。

低碳钢的拉伸实验

低碳钢的拉伸实验

材料力学实验教案实验一 低碳钢的拉伸实验一、实验名称低碳钢的拉伸实验。

二、实验目的1.测定低碳钢的屈服极限σs 、强度极限σb 、伸长率δ和断面收缩率Ψ;2.观察低碳钢拉伸过程中的弹性变形、屈服、强化和缩颈等物理现象;3. 熟悉材料试验机和游标卡尺的使用。

三、实验设备1.手动数显材料试验机2.MaxTC220试验机测试仪3.游标卡尺四、试样制备低碳钢试样如图所示,直径d=10mm ,测量并记录试样的原始标距L 0。

五、实验原理1. 材料达到屈服时,应力基本不变而应变增加,材料暂时失去了抵抗变形的能力,此时的应力即为屈服极限σs 。

2. 材料在拉断前所能承受的最大应力,即为强度极限σb 。

3. 试样的原始标距为L 0,拉断后将两段试样紧密对接在一起。

量出拉断后的长度L 1,伸长率为拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比,即%100L L L 001⨯-=δ 4. 拉断后,断面处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比为断面收缩率,即%100A A A 010⨯-=ψ 式中A 0—试样原始横截面积;A 1—试样拉断后断口处最小横截面积。

六、实验步骤1.调零。

打开力仪开关,待示力仪自检停后,按清零按钮,使显示屏上的按钮显示为零。

2.加载。

用手握住手柄,顺时针转动施力使动轴通过传动装置带动千斤顶的丝杠上升,使试样受力,直至断裂。

3.示力。

在试样受力的同时,装在螺旋千斤顶和顶梁之间的压力传感器受压产生压力信号,通过回蕊电缆传给电子示力仪,电子示力仪的显示屏上即用数字显示出力值。

4.关机。

实验完毕,卸下试样,操作定载升降装置使移动挂梁降到最低时关闭力仪开关,断开电源。

七、数据处理1. 记录相关数据 参数原始直径 断口直径 原始标距 拉断后标距 长度(mm ) d o =10mm d 1= L o = L 1=2. 计算伸长率δ和断面收缩率Ψ%100L L L 001⨯-=δ %100A A A 010⨯-=ψ 3. 在应力应变图中标出屈服极限σs 和强度极限σb 八、应力应变图分析低碳钢的拉伸过程分为四个阶段,分别为弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段。

低碳钢的拉伸实验

低碳钢的拉伸实验

低碳钢的拉伸实验低碳钢是一种常见的金属材料,具有良好的塑性和韧性,通常用于建筑、制造工具和机械零件等领域。

在低碳钢的拉伸实验中,我们可以观察到其力学性质的变化,进一步了解这种材料的性能。

一、实验目的通过低碳钢的拉伸实验,我们能够了解低碳钢的力学性质,包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度和延伸率等指标。

这些指标对于低碳钢的应用和优化具有重要意义。

二、实验设备和方法实验设备包括万能材料试验机、游标卡尺和试样制备工具。

试样采用直径为10mm的圆形截面,长度为150mm的低碳钢棒。

实验过程中,我们将试样固定在试验机上,设置加载速度为0.5mm/min,并记录实验数据。

三、实验过程1.加载阶段:当加载力达到一定值时,低碳钢试样发生弹性变形,此时卸载后变形消失,弹性模量测得。

2.屈服阶段:随着加载力的增加,试样发生塑性变形。

当加载力达到最大值时,试样发生屈服,此时屈服强度测得。

屈服阶段是材料发生塑性变形的起始阶段,对于低碳钢的塑性加工和成形具有重要意义。

3.抗拉强度阶段:在屈服阶段之后,加载力继续增加,试样被拉长。

当试样断裂时,抗拉强度测得。

抗拉强度是材料在拉伸载荷下的极限承载能力,对于构件的承载能力分析具有重要意义。

4.延伸率阶段:在试样断裂后,我们可以通过测量原始标距和断后标距来计算延伸率。

延伸率反映了材料在拉伸过程中的塑性变形能力。

四、实验结果及分析通过实验数据,我们可以得到低碳钢的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和延伸率等指标。

这些指标可以用于评估低碳钢的性能和应用范围。

例如,低碳钢的弹性模量决定了其在外力作用下的变形量,而屈服强度和抗拉强度则反映了其承载能力。

延伸率则反映了材料在塑性变形过程中的能力。

通过对比不同牌号的低碳钢的实验数据,我们可以发现不同牌号的低碳钢在力学性质上存在差异。

这些差异主要来源于材料的化学成分、微观结构和加工处理等因素。

因此,在选择低碳钢材料时,需要根据应用需求考虑其力学性能指标。

实验一 低碳钢拉伸试验

实验一 低碳钢拉伸试验

低碳钢拉伸试验姓名:班级:日期:指导老师:一、试验目的1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能。

2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数。

二、试验要求按照相关国标标准(GB/T228-2002:金属材料室温拉伸试验方法)要求完成实验测量工作。

三、试验材料与试样本次试验的三个试样分别为经过退火、正火和淬火三种不同热处理的低碳钢试样。

退火是指将金属或合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。

其组织晶粒细小均匀,碳化物呈颗粒状,分布均匀。

正火是指将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上30—50℃或更高的温度,保温达到完全奥氏体化后,在空气中冷却的热处理工艺。

其组织可能是珠光体、贝氏体、马氏体或它们的混合组织,它的晶粒和碳化物细小(比退火的晶粒更细小),分布均匀。

退火可消除过共析钢的网状二次碳化物。

淬火是指将钢件加热到奥氏体化温度并保持一定时间,然后以大于临界冷却速度冷却,以获得非扩散型转变组织,如马氏体、下贝氏体的热处理工艺。

其组织可能为片状马氏体、板状马氏体、片状下贝氏体或它们的混合组织。

其组织是细小的马氏体及少量残余奥氏体,不存在先共析铁素体。

试样要进行机加工。

平行长度和夹持头部之间应以过渡弧连接,试样头部形状应适合于试验机夹头的夹持。

夹持端和平行长度之间的过渡弧的半径应为:≥0.75d即7.5mm。

本次试验采用的试样编号为R4,直径是10 mm,原始标距为50mm,平行长度Le≥55mm。

试样的精度要求包括①直径的尺寸公差为±0.07mm②形状公差即沿试样的平行长度的最大直径与最小直径之差不应超过0.04mm。

四、实验测量工具、仪器与设备根据国标要求,对于比例试样,应将原始标距的计算值修月之最接近5mm 的倍数,中间数值向较大一方修约,原始标距的标记应准确到±1%,即±0.5mm。

测量原始直径的分辨率不大于0.05mm。

低碳钢拉伸试验

低碳钢拉伸试验

谢谢
五 计算
六、实验记录
七、注意事项
1.试验前,务必明确这次试验的目的,测定内容和要求,熟悉操作步骤及有 关的注意事项,如有不清楚的地方,要进行研究。讨论或询问指导教师。对 与本次实验无关的仪器设备,不得随意乱动。 2.试验时,必须严格遵守试验机和所用仪器的操作规程。 3.试验中,如听到异声或发生故障,应立即停机,待排除故障后,再继续 加载。 4.试件安装要正确,防止偏斜或夹入部分过短。 5.实验结束后,应清理试验设备,整理好所用的仪器及工具。
低碳钢拉伸试验
组员 实验目的
1 测定低碳钢的上屈服强度Reh,下屈服强度Rel,抗拉强度Rm,断后伸长率A, 断面收缩率Z 2 观察低碳钢在拉伸过程中所出现的屈服、强化和缩颈现象,分析力与变形 之间的关系,并绘制拉伸图。 3 学习、掌握万能试验机的使用方法及其工作原理
四 实验仪器和试验器材
100KN液压万能试验机
游标卡尺
低碳钢
三、试验四个阶段
(1)弹性阶段OA:这一阶段试样的变形完全是弹性的,全部写出荷 载后,试样将恢复其原长。此阶段内可以测定材料的弹性模量E。 (2)屈服阶段AS’:试样的伸长量急剧地增加,而万能试验机上的 荷载读数却在很小范围内(图中锯齿状线SS’)波动。如果略去这种 荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。 若试样经过抛光,则在试样表面将看到大约与轴线成45°方向的条纹, 称为滑移线。 (3)强化阶段S’B 试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于 材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长。 (4)颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐 降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩,出现“颈 缩”的现象,一直到试样被拉断。

低碳钢拉伸实验报告总结

低碳钢拉伸实验报告总结

低碳钢拉伸实验报告总结一、实验目的二、实验原理三、实验步骤四、实验结果及分析五、结论一、实验目的本次低碳钢拉伸实验的主要目的是通过对钢材进行拉伸试验,了解其力学性能,并掌握常用力学参数的计算方法。

同时,通过对不同材料在拉伸过程中的变化规律进行分析,为工程设计提供参考依据。

二、实验原理1.拉伸试验原理拉伸试验是一种最基本的材料力学试验方法之一,它通过在材料上施加正向拉力来测定其抗拉性能。

在该试验中,将标准试样放置在专用设备上,并施加恒定速度的力来使其发生塑性变形。

当样品达到最大载荷时,会发生断裂现象,此时可以测量出材料的各项力学参数。

2.低碳钢性能特点低碳钢是一种高强度、高韧性和耐腐蚀性能较好的钢种。

它通常含有0.05%至0.25%不等的碳元素,并且具有良好的可焊性和成形性。

由于其强度较高,因此在各种工业领域中得到了广泛应用。

3.计算力学参数在拉伸试验中,可以通过测量样品的变形和载荷来计算出一系列力学参数。

其中包括:(1)屈服强度:材料在开始发生塑性变形时所承受的最大应力值。

(2)抗拉强度:材料在断裂前所承受的最大应力值。

(3)断裂伸长率:材料断裂前的延展程度。

(4)断面收缩率:材料断裂后截面积缩小的比例。

三、实验步骤1.准备工作首先,需要准备好低碳钢标准试样,并对其进行清洗和润滑处理。

然后,将试样放置于拉伸试验机上,并根据实验要求调整设备参数。

2.进行拉伸试验在进行拉伸试验时,需要控制设备施加的力和速度,并记录下每个时间点的载荷和变形数据。

当达到最大载荷时,将停止施加力并记录下相应数据。

3.计算结果根据实验数据,可以计算出低碳钢的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和断面收缩率等力学参数。

四、实验结果及分析在本次实验中,我们使用了一块低碳钢标准试样进行了拉伸试验。

根据实验数据,我们计算出了该材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和断面收缩率等力学参数。

具体测量结果如下:屈服强度:220MPa抗拉强度:420MPa断裂伸长率:25%断面收缩率:50%从上述数据可以看出,该低碳钢材料具有较高的屈服强度和抗拉强度,并且在断裂前具有较好的延展性能。

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一.低碳钢拉伸试验:
试样直径
试样标距
低碳钢屈服强度σs
低碳钢强度极限σb
伸长率δ
截面收缩率ψ
弹性模量E
二.铸铁拉伸试验:
试样直径
铸铁强度极限σb
三.问题讨论
1、低碳钢和铸铁在常温下拉伸时的力学性能和破坏形式有何不同?
2测定材料的力学性能有何实用价值?
压缩实验报告(二)
专业姓名时间地点
一、低碳钢压缩试验
试样直径d
σ
低碳钢压缩时的屈服极限
s
二、铸铁压缩试验
试样直径d
σ
铸铁压缩时的强度极限
b
三、问题讨论
1比较低碳钢和铸铁在拉伸与压缩时的力学性质2仔细观察铸铁的破坏形式并分析破坏原因。

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