低碳钢拉伸实验数据表
低碳钢拉伸试验报告
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。
金属拉伸实验报告
根据国标规定,材料屈服过后,试验机得速率应使试样平行长度内得应变速 率不超过 0、008／s。在此条件下继续加载,并注意观察主动针得转动、自动绘 图得情况与相应得试验现象(强化、冷作硬化与颈缩等现象——在强化阶段得任
一位置卸载后再加载进 行冷作硬化现象得观察； 此后,待主动针再次停止 转动而缓慢回转时,材料 进入颈缩阶段,注意观察 试 样 得 颈 缩 现 象 ), 直 至 试样断裂停车。记录所加 得最大荷载 Fm(从动针最 后停留得位置)。
低碳钢得上屈服强度:
低碳钢得下屈服强度：
低碳钢得抗拉强度:
低碳钢得断后伸长率：
低碳钢得断面收缩率:
铸铁得抗拉强度:
铸铁得断后伸长率:
低碳钢得端口发生在第五格与第六格之间,符合实验要求
故实验数据处理结果如下表：
材料
上屈服强度 ReＨ/ＧＰa
下屈服强度 RｅL／ＧPa
低碳钢 铸铁
0、３636 ╱
0、３30９ ╱
材料
标 距 Lu/ ｍm
低碳钢 1０0、0
铸 铁 １0０、0表２-3 Nhomakorabea试样断后尺寸
断后伸长 Lu－L０/ｍｍ
断后缩颈处最小直径ｄu/mｍ
1
2
平均
2４、１6
5、700 5、700 5、７０0
断后最小横截 面积 Su/mｍ2
2５、52
10、0６
╱
╱
╱
╱
【数据处理】
由实验报告机提供得实验数据，有低碳钢与铸铁上屈服强度,下屈服强度, 抗拉强度，计算公式如下:
【实验步骤】
一、低碳钢拉伸试验
1、试样准备：
为了便于观察标距范围内沿轴向得变形情况,用试样分划器或标距仪在试样 标距 L0 范围内每隔５ mm 刻划一标记点(注意标记刻划不应影响试样断裂)，将 试样得标距段分成十等份.
金属拉伸实验报告
A Lu L0 100 % 、
L0
Z S0 Su 100 % S0
即可得到试样的断后伸长率 A 和断面收缩率 Z。
2、铸铁（典型的脆性材料）
脆性材料是指断后伸长率 A＜5％ 的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉 断，变形都很小。而且，大多数脆性材料在拉伸时的应力－应变曲线上都没有明
显的直线段，几乎没有塑性变形，也不会出现屈服和颈缩等现象（如图 2－2b 所示），只有断裂时的应力值——强度极限。
7、归整实验设备： 取下绘记录图纸，请教师检查试验记录，经认可后清理试验现场和所用仪器 设备，并将所使用的仪器设备全部复原。
8、结束试验
【实验记录】
材 料 标距 L0/mm
低碳钢 铸铁
表 2－1、试样原始尺寸
截面 I 1 2 平均
直 径 d0/mm 截面 II
1 2 平均 1
原始横截
截面 III
面面积
╱
╱
╱
╱
【数据处理】
由实验报告机提供的实验数据，有低碳钢和铸铁上屈服强度，下屈服强度， 抗拉强度，计算公式如下： 低碳钢的上屈服强度： 低碳钢的下屈服强度： 低碳钢的抗拉强度： 低碳钢的断后伸长率： 低碳钢的断面收缩率： 铸铁的抗拉强度： 铸铁的断后伸长率： 低碳钢的端口发生在第五格和第六格之间，符合实验要求 故实验数据处理结果如下表：
（a）低碳钢拉伸曲线图
（b）铸铁拉伸曲线图
图 2－2 由试验机绘图装置绘出的拉伸曲线图
头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
1、低碳钢（典型的塑性材料）
当拉力较小时，试样伸长量与力成正比增加，保持直线关系，拉力超过 FP 后拉伸曲线将由直变曲。保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值 FP 。
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。
材料的拉伸试验实验报告
材料的拉伸试验实验内容及目的（1）测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度s σ、抗拉强度b σ、伸长率δ和断面收缩率ψ。
（2）掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法。
实验材料及设备低碳钢、游标卡尺、万能试验机。
试样的制备按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。
其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
如图1所示，圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。
平行部分的试验段长度l 称为试样的标距，按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系，分为比例试样和定标距试样。
圆形截面比例试样通常取d l 10=或d l 5=，矩形截面比例试样通常取A l 3.11=或A l 65.5=，其中，前者称为长比例试样（简称长试样），后者称为短比例试样（简称短试样）。
定标距试样的l 与A 之间无上述比例关系。
过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部分。
夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。
对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。
（a ）（b ）图1 拉伸试样（a ）圆形截面试样；（b ）矩形截面试样实验原理进行拉伸试验时，外力必须通过试样轴线，以确保材料处于单向应力状态。
低碳钢具有良好的塑性，低碳钢断裂前明显地分成四个阶段：弹性阶段：试件的变形是弹性的。
在这个范围内卸载，试样仍恢复原来的尺寸，没有任何残余变形。
屈服（流动)阶段：应力应变曲线上出现明显的屈服点。
这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。
这时，应力基本上不变化，而变形快速增长。
通常把下屈服点作为材料屈服极限（又称屈服强度），即AF ss =σ，是材料开始进入塑性的标志。
结构、零件的应力一旦超过屈服极限，材料就会屈服，零件就会因为过量变形而失效。
低碳钢拉伸实验报告.
低碳钢拉伸试验报告材科1002班任惠41030096一、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、试验原理和要求原理：低碳钢材料的机械性能指标是由拉伸破坏试验来确定的，拉伸过程有弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。
通过拉伸试验，可以确定材料的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率等性能指标。
而且可以通过Hollomon公式计算出材料的应变硬化系数与应变硬化指数。
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）要求完成试验测量工作。
三、试验材料与试样试验材料：退火低碳钢、正火低碳钢、淬火低碳钢的R4标准试样各一个。
试样规格尺寸及公差要求如表1、表2所示；试样示意图如图1所示：图 1 低碳钢拉伸试样示意图表 1 R4试样的规格尺寸原始标距L o平行长度L c截面原始直径d 过渡弧半径r 头部直径d’50 mm 60 mm 10 mm 8 mm 20 mm表 2 R4试样的横向尺寸公差尺寸公差形状公差±0.07 mm 0.04 mm四、试验测试内容与相关的测量工具、仪器、设备1.试验测试内容(1) 直接测量的物理量：试样的原始标距L0、断后标距L u、原始直径d0、断后直径d u。
(2) 连续测量加载过程中的载荷P和试样的伸长量ΔL=L-L0数据。
（由万能材料试验机给出应力-应变曲线）2.测量工具、仪器、设备(1) 万能材料试验机。
其主要技术规格及参数如下：a.最大试验力：200 kNb.试验力准确度：优于示值的0.5%c.力值测量范围：最大试验力的0.4%-100%d.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%e.横梁位移测量：分辨率的0.001mmf.横梁速度范围：0.005mm/min -500mm/min，无级，任意设定g.夹具形式：标准楔形拉伸附具、压缩附具、弯曲附具(2) 游标卡尺：精确度0.02 mm(3) 载荷传感器：0.5级，是指载荷传感器示值的最大相对误差为±0.5%(4) 引伸计：标距为50 mm，0.5级，0.5级引伸计的标距相对误差为±0.5%(5) 划线器：标记应准确到±1%注：低碳钢淬火后抗拉强度可达600MPa，而试样直径为10 mm，故最大试验力为：600 MPa×π(10 mm/2)2=47.1 kN<200 kN，因此试验机加载能力满足要求。
低碳钢和灰口铸铁的拉伸,压缩实验
低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验1 实验目的⑴．观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率10δ和断面收缩率ψ。
⑵.观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象。
⑶.观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象。
⑷.观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
测定该试样所代表材料的F S 、F b 和l ∆等值。
⑸.对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较，对其强度指标和塑性指标进行比较。
⑹.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。
2 仪器设备和量具50KN 电子万能试验机，单向引伸计，钢板尺，游标卡尺。
3 试件实验证明，试件尺寸和形状对实验结果有影响。
为了便于比较各种材料的机械性能，国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。
根据国家标准，（GB6397-86），将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下：本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图2－1),实验段直径mm d 100=,标距mm l 1000=。
本实验的压缩试件采用国家标准（GB7314-87）中规定的圆柱形试件2/0=d h ，mm d 150=（图2－2）。
4 实验原理和方法（一）低碳钢的拉伸实验在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。
实验时，首先将试件安装在实验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。
然后开动实验机，缓慢加载，与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线（l F ∆-曲线，见图2－3）或应力-应变曲线（εσ-曲线，见图2－4），随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：（1）弹性阶段（Ob 段）在拉伸的初始阶段，εσ-曲线（Oa 段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点称为材料的比例极限（P σ），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。
§4—1材料在拉伸和压缩时力学性能测定实验
金属材料的拉伸、压缩实验承受轴向拉伸和压缩是工程构件最常见的受力方式之一，材料在拉伸和压缩时的力学性能也是材料最重要的力学性能之一。
常温、静载下金属材料的单向拉伸和压缩实验也是测定材料力学性能的最基本、应用最广泛、方法最成熟的试验方法。
通过拉伸实验所测定的材料的弹性指标E、μ，强度指标σs、σb，塑性指标δ、ψ，是工程中评价材质和进行强度、刚度计算的重要依据。
下面以典型的塑性材料——低碳钢和典型的脆性材料——铸铁为例介绍实验的详细过程和数据处理方法。
一、预习要求1、电子万能材料试验机在实验前需进行哪些调整？如何操作？2、简述测定低碳钢弹性模量E的方法和步骤。
3、实验时如何观察低碳钢拉伸和压缩时的屈服极限？二、材料拉伸时的力学性能测定拉伸时的力学性能实验所用材料包括塑性材料低碳钢和脆性材料铸铁。
（一）实验目的1、在弹性范围内验证虎克定律，测定低碳钢的弹性模量E。
2、测定低碳钢的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ；测定铸铁拉伸时的强度极限σb。
3、观察低碳钢和铸铁拉伸时的变形规律和破坏现象。
4、了解万能材料试验机的结构工作原理和操作。
（二）设备及试样1、电子万能材料试验机。
2、杠杆式引伸仪或电子引伸仪。
3、游标卡尺。
4、拉伸试样。
GB6397—86规定，标准拉伸试样如图1所示。
截面有圆形(图1a)和矩形（图1b）两种，标距l0与原始横截面积A0比值为11.3的试样称为长试样，标距l0与原始横截面积A0比值为5.56的试样称为短试样。
对于直径为d0的长试样，l0=10d0；对于直径为d0的短试样，l0=5d0。
实验前要用划线机在试样上画出标距线。
（三）低碳钢拉伸实验1、实验原理与方法常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验，可用以测定弹性模量E、屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ等力学性能指标。
这些指标都是工程设计中常用的力学性能参数。
现以液压式万能材料试验机为例说明其测量原理和方法。