低碳钢的拉伸实验
低碳钢拉伸试验..
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
实验二 低碳钢的拉伸试验一、实验目的 1） 测定低碳钢的屈服强度s σ，抗拉强度b σ。
断后伸长率δ和断面收缩率ψ 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。
二、实验设备（1） 试件：按《国标GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法》中的规定准备20#钢的圆形长比例拉伸试件，如图2－1所示。
图2-1 圆形拉伸试件图中L 0为标距长度，用于测量拉伸变形，单位为mm 。
（2）万能试验机：采用夹板式夹头，如图2-2。
夹头有螺纹，形状如2-3所示。
试件被夹持部分相应也有螺纹。
试验时，利用试验机的自动绘图器绘制低碳钢的拉伸图。
图2-2 夹板式夹头图 2-3用于圆形截面试件的夹头（3）游标卡尺。
三、实验原理（1）低碳钢拉伸的实验原理：低碳钢的拉伸图全面而具体的反映了整个变形过程。
观察自动绘图机绘出的拉伸图应如图2-4所示。
在试验之初，绘出的拉伸图是一段曲线，如图中虚线所示，这是因为试件开图2-4 低碳钢拉伸图始变形之前机器的机件之间和试件与夹具之间留有空隙，所以当试验刚刚开始时，在拉伸图上首先产生虚线所示的线段，继而逐步夹紧，最后只留下试件的变形。
为了消除在拉伸图起点处发生的曲线段。
须将图形的直线段延长至横坐标所得相交点O，即为拉伸图之原点。
随着载荷的增加，图形沿倾斜的直线上升，到达A点及B 点。
过B点后，低碳钢进入屈服阶段（锯齿形的BC段），B点为上屈服点，即屈服阶段中力首次下降前的最大载荷，用Psu来表示。
对有明显屈服现象的金属材料，一般只需测试下屈服点，即应测定屈服阶段中不计初始瞬时效应时的最小载荷，用Psl 来表示。
下屈服点的测定，并不是一件容易的事。
因为在屈服阶段中，当指针无规则上、下波动时，要准确捕捉屈服载荷的读数确实有一定的难度。
对试件连续加载直至拉断，由测力度盘或拉伸图上读出最大载荷Pb。
低碳钢拉伸试验
低碳钢拉伸试验
低碳钢拉伸试验是一种常见的材料力学试验方法，用于评估低碳（含碳量较低）钢材的力学性能。
该试验可以通过加载样品并测量在拉伸过程中的应力和应变变化来确定材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等材料性能。
低碳钢拉伸试验一般遵循以下步骤：
1. 样品准备：将低碳钢材料切割成标准尺寸的试样，通常是矩形形状，并确保试样表面的光洁度。
2. 安装试样：将试样夹持在拉伸试验机上，确保试样的轴线与试验机加载方向一致。
3. 设定试验条件：根据材料规范要求，设定试验机的加载速度、试验温度等试验条件。
4. 开始试验：启动试验机，逐渐加载试样，记录加载过程中的应力和应变数据。
5. 测试数据分析：根据试验中记录的应力和应变数据，绘制应力-应变曲线。
通过曲线的特征点，如屈服点、断裂点等，计算材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。
低碳钢拉伸试验是评估材料强度和延展性的重要方法，能够为材料选择、设计和工程应用提供重要参考。
低碳钢拉伸实验报告
低碳钢拉伸实验报告实验目的，通过对低碳钢的拉伸实验，了解其拉伸性能和力学性能，为材料的选择和设计提供参考。
实验原理，拉伸实验是通过对材料施加拉力，使其发生形变，从而研究材料的力学性能。
在拉伸实验中，通常会测定材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等参数。
实验步骤：1. 准备低碳钢试样，根据标准制备成标准试样尺寸；2. 将试样固定在拉伸试验机上，施加拉力；3. 记录拉力和试样的伸长量，绘制应力-应变曲线；4. 测定试样的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等参数。
实验结果与分析：通过拉伸实验，我们得到了低碳钢的应力-应变曲线，根据曲线的特征点，我们可以得到以下参数：1. 屈服强度，在应力-应变曲线上，屈服点对应的应力值即为屈服强度，通常表示材料开始产生塑性变形的能力。
2. 抗拉强度，应力-应变曲线上的最大点对应的应力值即为抗拉强度，表示材料抵抗拉伸破坏的能力。
3. 断裂伸长率，材料在拉伸破坏前的伸长量与原始长度的比值，表示材料的延展性能。
根据实验结果，我们可以得出低碳钢的力学性能参数，进而评估其适用性和使用范围。
通过对不同材料的拉伸实验，可以为工程设计和材料选择提供重要参考。
实验结论：通过本次拉伸实验，我们得到了低碳钢的力学性能参数，包括屈服强度、抗拉强度和断裂伸长率等。
这些参数对于材料的选择和设计具有重要意义，能够帮助工程师和设计师在实际工程中选择合适的材料，保证产品的安全可靠性。
总结：拉伸实验是材料力学性能测试中常用的一种方法，通过对材料施加拉力，研究其力学性能。
低碳钢作为一种常用的结构材料，其力学性能对于工程设计具有重要意义。
因此，通过拉伸实验，可以全面了解材料的性能，为工程设计提供科学依据。
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。
低碳钢拉伸试验报告
低碳钢拉伸试验报告一、实验目的。
本次实验旨在对低碳钢进行拉伸试验，通过测试低碳钢在拉伸过程中的力学性能，了解其材料的力学特性和断裂行为，为工程应用提供参考数据。
二、实验装置和试验方法。
1. 实验装置，拉伸试验机。
2. 试验方法，在拉伸试验机上固定低碳钢试样，并施加拉力，记录拉伸过程中的载荷和位移数据。
三、实验过程和结果分析。
在拉伸试验过程中，我们发现低碳钢试样在开始拉伸时，表现出较好的塑性变形能力，随着拉伸力的增加，试样逐渐进入线性拉伸阶段，直至达到最大拉伸强度。
在拉伸过程中，试样表面出现颈缩现象，最终发生断裂。
通过对试验数据的分析，我们得出低碳钢的拉伸强度为XXXMPa，屈服强度为XXXMPa，断裂伸长率为XX%。
四、实验结论。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 低碳钢具有较好的塑性变形能力，在拉伸过程中表现出良好的延展性；2. 低碳钢的拉伸强度和屈服强度较高，适用于要求较高强度的工程应用；3. 低碳钢的断裂伸长率较低，断裂前的塑性变形能力较差。
五、实验建议。
根据本次实验结果，我们建议在工程应用中，可以充分发挥低碳钢的高强度特性，但需要注意其断裂伸长率较低的特点，避免在受力过程中出现过大的应力集中，以免导致断裂。
同时，在实际生产中，应根据具体工程要求，选择合适的低碳钢材料，并合理设计零部件结构，以确保其安全可靠性。
六、实验总结。
通过本次拉伸试验，我们对低碳钢的力学性能有了更深入的了解，为工程应用提供了重要参考依据。
在今后的工作中，我们将继续深入研究材料的力学性能，并结合实际工程需求，不断优化材料选择和设计方案，为工程实践提供更可靠的支持。
七、参考文献。
[1] XXX，XXXX. 低碳钢力学性能研究[J]. 材料科学与工程，XXXX，XX(X)，XX-XX.[2] XXX，XXXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京，机械工业出版社，XXXX.以上为本次低碳钢拉伸试验的报告内容，如有疑问或补充意见，欢迎随时与我们联系。
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
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。
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实验一低碳钢的拉伸实验
实验项目性质：验证性
所涉及课程：材料力学
计划学时：2学时
【实验目的】
1．研究低碳钢的应力—应变曲线拉伸图。
2．确定低碳钢在拉伸时的机械性能（比例极限R e、下屈服强度R eL、强度极限R m、延伸率A、断面收缩率Z等等）。
【实验设备】
1.微机控制电子万能试验机一台，型号WDD-LCJ-150；
2.游标卡尺；
3.记号笔；
4.低碳钢试件（Q235）；
【实验原理】
低碳钢试件拉伸过程中，通过力传感器和位移传感器进行数据采集，A/D转换和处理，并输入计算机，得到F-∆L曲线，即低碳钢拉伸曲线，见图1。
k
图1 低碳钢拉伸曲线
低碳钢材料，由图1曲线中发现oe直线，说明F正比于∆l，此阶段称为弹性阶段。
屈服阶段（e-L）常呈锯齿形，表示载荷基本不变，变形增加很快，材
料失去抵抗变形能力，这时产生两个屈服点。
其中，H 点为上屈服点，它受变形大小和试件等因素影响；L 点为下屈服点。
下屈服点比较稳定，所以工程上均以下屈服点对应的载荷作为屈服载荷。
测定屈服载荷F eL 时，必须缓慢而均匀地加载，并应用R eL =F eL / S 0（S 0为试件变形前的横截面积）计算屈服强度。
屈服阶段终了后，要使试件继续变形，就必须增加载荷，材料进入强化阶段。
当载荷达到强度载荷F m 后，在试件的某一局部发生显著变形，出现颈缩现象，载荷逐渐减小，直至试件断裂。
应用公式R m =F m /S 0计算强度极限（S 0为试件变形前的横截面积）。
根据拉伸前后试件的标距长度和横截面面积，计算出低碳钢的延伸率A 和端面收缩率Z ，即
%10000⨯-=
L L Lu A ，%1000
0⨯-=S Su
S Z 式中，L 0、L u 为试件拉伸前后的标距长度，S u 为颈缩处的横截面积。
【实验步骤及内容】
（1）试件准备：在试件上划出长度为L 0的标距线（默认值为100mm ），在标距的两端及中部三个位置上，沿两个相互垂直方向各测量一次直径取平均值，再从三个平均值中取最小值作为试件的直径d 0。
（2）试验机准备：按试验机→计算机的顺序开机，开机后须预热十分钟才可使用。
按照“软件使用手册”，运行配套软件。
（3）安装夹具：根据试件情况准备好夹具，并安装在夹具座上。
若夹具已安装好，对夹具进行检查。
（4）夹持试件：先将试件夹持在下夹头上，点击软件初始试验消除试件自重后再夹持试件的另一端。
（5）开始实验：点击软件界面工具菜单，选择试验为拉伸试验，在弹出窗口设置低碳钢标距、直径、横截面积等参数；按启动命令按钮，开始加载，加载速度可自行设置。
（6）记录数据：试件拉断后，取下试件，将断裂试件的两端对齐、靠紧，用游标卡尺测出试件断裂后的标距长度L u 及断口处的最小直径d 1（一般从相互垂
直方向测量两次后取平均值）。
【实验数据记录及处理】
【实验结论】
1.利用MATLAB软件绘制低碳钢拉伸应力-应变曲线，并打印。
2.分析低碳钢拉伸断口特点与形状，拍照并打印。
3.提交实验报告。
【思考问题】
1.为什么不做铸铁的拉伸试验？
2.分析低碳钢和铸铁拉伸断口的不同
提示：铸铁断口呈不平整状，是典型的脆性断裂；低炭钢断口外围光滑，是塑性变形区域，中部区域才呈现脆性断裂的特征。
这表明，铸铁在超屈服应力下，瞬时断开；而低碳钢在超应力的时候，有塑性形变过程，发生颈缩，直到断面面积减小到一定程度时，才瞬时断裂。