【大学课件】金属材料的拉伸实验

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金属材料拉伸试验方法PPT学习教案

金属材料拉伸试验方法PPT学习教案
计标距Le百分率时对应的应力。
第11页/共61页
断裂:当试样发生完全分离时的现象。 4.符号和说明(略)。 5.原理:试验系用拉力拉伸试样,一般拉至断裂,测定第3章定义的一项或几
项力学性能。 除非另有规定,试验一般在室温10℃-35℃范围内进行。对温度要求严格
的试验,试验温度应为23℃±5℃。
第12页/共61页
10.4.2测定屈服强度和规定强度的试验速率
10.4.2.1上屈服强度ReH
在弹性范围和直至上屈服强度,试验机夹 头的分离速率应尽可能保持恒定并在表3规定 的应力速率范围内。
注:弹性模量小于150 000MPa的典型材料包括锰、铝合金、 铜和钛。弹性模量大于150 000MPa的典型材料包括铁、钢、
如果拉伸试验仅仅是为了测定抗拉强度, 根据范围3或范围4第得29页到/共6的1页平行长度估计的应
10.4应力速率控制的试验速率(方法B)
10.4.1总则
试验速率取决于材料特性并应符合下列要求。 如果没有其他规定,在应力达到规定屈服强 度的一半之前,可以采用任意的试验速率。 超过这点以后的试验速率应满足下述规定。
金属材料拉伸试验方法
平行长度Lc:试样平行缩减部分的长度(对于未加工试样为两夹头间的距离) 伸长:试验期间任意时刻原始标距的增量。 伸长率:原始标距的伸长与原始标距之比的百分率。
残余伸长率:卸除指定应力后,伸长相对与原始标距L0的百分率。
断后伸长率A:断后标距的残余伸长(Lu-L0)与原始标距L0之比的百分率。
在屈服强度或塑性延伸强度测定后,根 据试样平行长度估计的应变速率eLc应转换 成下述规定范围之一的应变速率(见图9):
—范围2: eLc=0.000 25 S-1,相对误差 ±20%。

第1章金属拉伸曲线PPT课件

第1章金属拉伸曲线PPT课件
• 计算:丝中的应力;丝的应变量
10Kg
.
9
• 应力:9.8×10/1 (N/ mm2)=98×106 Pa =98MPa
• 应变:(100.5-100)/100=0.005=0.5%
.
10
3. 拉伸曲线
.
11
典型的拉伸曲线
s
ss=
s0.2
ss
e
e
s
s
sb
e
e
.
e
e
12
弹性变形阶段
.
13
屈服点
.
25
悬臂梁挠度与弹性模量
钢 铝
聚苯乙烯
.
26
(2)比例极限
• 定义:满足线性关 系的所能达到的最
大应力。
• tgθ’=1.5tgθ
偏离50%
σp50
此时,σp50
如果偏离25%或10%, 记做
θ’
σp25,,σp10
• 也可以:P/A0
θ
• 意义:强调正比例 关系,是弹性零件
必须满足的性能指 标。如弹簧秤
载荷与 • 试验条件和
位移读 数
样品要符合 标准
载荷和运 • 工程应力:
动控制
σengstress = P/A0
A0 原始截面积
• 真应力:
σtruestress = P/A
A = 实时截面积
.
6
2. 单向拉伸试验特点:应力
F
A
s = F/A
(单位: N/m2 or Pascal (Pa))
AB
• 应力状态:单向拉应力,应力状态简单,最常用的力学性能试验 方法
• 拉伸试验反映的信息:弹性变形、塑性变形和断裂(三种基本力 学行为),能综合评定力学性能。

金属拉伸曲线课件

金属拉伸曲线课件

应用指导
金属拉伸曲线可以为实际工程应用提 供指导,例如在结构设计、选材等方 面提供依据。
通过对金属拉伸曲线的分析,可以优 化材料的加工工艺,提高产品的质量 和稳定性。
CHAPTER 02
金属拉伸曲线的形成原理
金属的晶体结构
晶体结构定义
金属的晶体结构是指金属内部原 子或分子的排列方式,决定了金
属的力学、物理和化学性质。
金属拉伸曲线课件
CONTENTS 目录
• 金属拉伸曲线的基本概念 • 金属拉伸曲线的形成原理 • 金属拉伸曲线的实验方法 • 金属拉伸曲线的应用实例 • 金属拉伸曲线的未来发展
CHAPTER 01
金属拉伸曲线的基本概念
金属拉伸曲线的定义
金属拉伸曲线
金属在拉伸过程中,应力与应变 之间的关系曲线。
常见晶体结构
常见的金属晶体结构有体心立方、 面心立方和密排六方等,不同的晶 体结构对金属的拉伸行为产生影响 。
晶体缺陷
在金属的晶体结构中,可能存在各 种缺陷,如空位、位错等,这些缺 陷会影响金属的塑性变形行为。
金属的塑性变形
塑性定义
金属的塑性是指金属在受到外力 作用时发生永久变形的特性。
塑性变形机制
金属制品的加工工艺优化
加工工艺参数优化
通过对金属拉伸曲线的分析,可以确定最佳的加工工艺参数,如拉伸速度、变 形程度等,以提高制品的质量和稳定性。
制品结构设计优化
根据金属拉伸曲线的变化规律,可以对制品的结构设计进行优化,以改善其受 力状况,提高制品的使用寿命。
新材料的研发与探索
新材料性能预测
通过模拟金属拉伸曲线,可以对新材料的基本性能进行预测,为新材料的研发提 供理论依据。
新材料探索与开发

金属材料拉伸实验按国家标准执行课件

金属材料拉伸实验按国家标准执行课件

GB 228 - 87
性能名称
符号
性能名称
符号
--上屈服强度 下屈服强度 规定非比例延伸强度 抗拉强度 最大力总伸长率 最大力非比例伸长率 断裂总伸长率 断后伸长率
屈服点
σ
s
R eH
上屈服点
σsU
ReL
下屈服点
σsL
Rp 规定非比例伸长应力 σp
Rm
抗拉强度
σb
A gt 最大力下总伸长率 δgt
A g 最大力下非比例伸长率 δg
• 特殊产品可以规定其它不同的试 样。试样横截面的形状一般可为 圆形、矩形、弧形和环形,特殊情 况可以为其它形状。标准中的附 录A~D 按照产品的形状规定了 主要的试样类型。
金属材料拉伸实验按国家标准执行
试样原始标距( Lo)
• 试样标距分为比例标距和非比例标距两种, 因而有比例试样和非比例试样之分。
金属材料拉伸实验按国家标准执行
断后最小横截面积的测定应准确到±2 % 以内。建议按标准中表3 的要求选用量具。 在缩颈最小处两个相互垂直方向上测量 直径,取其平均值计算横截面积,必要时,将 断裂部分在断裂处对接在一起后进行测 量。
• 可以采用式(6) 直接计算断面收缩率Z
Z
1
du d
2
100%
试验时,记录力-延伸曲线或力-位移曲线 或采集相应的数据。在记录得到的曲线 图上按定义判定最大力。
对于连续屈服类型,试验过程中的最大力 判为最大力Fm ;
对于不连续屈服类型,过了屈服阶段之后 的最大力判为最大力Fm ,由最大力计算 抗拉强度Rm 。
金属材料拉伸实验按国家标准执行
连续屈服类型
k = 5. 65 的值,因为此值为国际通用,除非 采用此比例系数时不满足最小标距15mm 的要求。

【大学】金属材料的拉伸实验

【大学】金属材料的拉伸实验

(3)根据试件的材料,用
Fmaxb.A0
估算试件所能承受的最大载荷,考虑试 验机量程是否能够满足要求。
.
(4)装夹试件,进行拉伸,设置试 验条件,设置条件并按所设条 件进行拉伸实验,直至试件被 拉断。试验结束后,万能材料 试验机会将屈服载荷和最大载 荷都通知你。将试件取下,量 取断后标距L,及断口直径,记 录所得数据。
2、观察金属材料在拉伸过程中的各种力 学现象,了解受力与变形的关系;
3、比较低碳钢与铸铁拉伸性能的差别。
.
2、 实验仪器和设备
(1)、CCSS44100电子万能材料实验机(如图1); (2)、游标卡尺(如图2);
图1:万能材料实验机 .
图2:游标卡尺
3、试件
实验表明,试件的尺寸和形状对试验结果都有影响。 为了避免这种影响,使各种材料的试验结果具有可比 性,必须将试件尺寸、形状和试验方法都统一规定, 使试验标准化,常用的拉伸试件有圆形和矩形截面两 类,国家标准《金属材料拉伸试验试样》(GB639786)规定的圆形截面比例试样形状如图所示。
A
O
B
C C1 D
BD之间是奇数格:
LA
LB
C
B
LBC1
LLAB LBC LB1C
BD之间是偶数格:
A
O
B
C
D
LA
LB
B
C
.
LLAB2LBC
试件的断口形貌极其性能特征:
低碳钢试件的断口形貌
铸铁试件的断口形貌..6、实验结果处理
屈服极限:
s
Fs A0
延伸率:
LL0 100%
L0
强度极限:
b
Fb A0
截面收缩率:

金属材料拉伸试验 ppt课件

金属材料拉伸试验 ppt课件
金属材料拉伸试验
一、概念 二、拉伸试样 三、拉伸原理 四、几种常见的拉伸试验曲线
1
一、概念
1、定义: 拉伸试验是将实验材料装在拉伸试验机上进
行拉伸实验以测得材料之应力-应变曲线图, 用以分析材料的基本机械性质。
2、术语及符号
2
精品资料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 你怎么称呼老师?
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你 是否会认为老师的教学方法需要改进?
• 辐射区(Radial Zones) : 呈射线或不规则之剥裂状, 反光白炽,是裂缝扩张的 结果。
• 剪唇区(Shear Lip Zones) : 形似唇状,呈45。斜切试 杆边缘,反光晶亮,是剪 应力所产生的差排运动。
13
低碳钢拉伸试验现象: 屈服:
颈缩: 断裂:
tmax引起
14
四、几种常见的拉伸试验曲线
屈服点:
R e L Fs S0
Fe FpFs
强化阶段 屈服阶段 冷作硬化
线弹性阶段
Dl O
抗拉强度: 断面收缩率: 断后伸长率:
Rm Fb S0
ZS0 S110% 0 S0
Al1 l0 100%
l0
8
9
10
11
12
试片破断面图
• 纤维区(Fibrous Zones): 呈丝纹或不规则之点状, 反光暗淡,是三维拉伸应 力所产生的破坏。
6
标距
l0
1、试样
(1)材料类型
低碳钢:塑性材料的典型代表
灰铸铁:脆性材料的典型代表
d0
标点
主动指针:反映载荷瞬时大小;
试验机读数表盘
被动指针:反映最大载荷;
(2)标准试样:尺寸符合国标的试样

金属材料的拉伸与压缩实验_2

金属材料的拉伸与压缩实验_2

机械学基础实验指导书力学实验中心金属材料的拉伸与压缩实验1.1 金属材料的拉伸实验拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。

任何一种材料受力后都要产生变形,变形到一定程度就可能发生断裂破坏。

材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中,不仅有一定的变形能力,而且对变形和断裂有一定的抵抗能力,这些能力称为材料的力学机械性能。

通过拉伸实验,可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。

例如:弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。

除此而外,通过拉伸实验的结果,往往还可以大致判定某种其它机械性能,如硬度等。

我们以两种材料——低碳钢,铸铁做拉伸试验,以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。

这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。

利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图,及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。

试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响,就是同一材料由于试件的计算长度不同,其延伸率变动的范围就很大。

例如:对45#钢:当L 0=10d 0时(L 0为试件计算长度,d 0为直径),延伸率A 10=24~29%,当L 0=5d 0时,A 5=23~25%。

为了能够准确的比较材料的性质,对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。

按国标GB/T228-2002、GB/P7314-2005的要求,拉伸试件一般采用下面两种形式:图1-11. 10倍试件;圆形截面时,L 0=10d 0 矩形截面时,L 0=11.30S 2. 5倍试件圆形截面时,L 0=5d 矩形截面时, L 0=5.650S =45Sd 0——试验前试件计算部分的直径; S 0——试验前试件计算部分断面面积。

此外,试件的表面要求一定的光洁度。

光洁度对屈服点有影响。

因此,试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。

一、实验目的:1.研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。

金属的拉伸实验课件

金属的拉伸实验课件
度b和塑性指标(伸长率、断面收缩率);
4、 学习、掌握微机屏显式液压万能试验机的工作原理、 使 用方法及其配套软件的应用。
:、实验设备:
1、微机屏显式液压万能试验机
:、实验设备:
2、游标卡尺
:、实验设备:
3、引伸计
三、实验材料:
实验时首先把待测试材料按照GB6397-86《金属拉伸
试验试样》做成标准圆柱体长试件,其工作长度(标 距)
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。
实验步骤及注意事项:
4、夹持试件:若在上空 间试验,则先将试件夹持在 上夹头上,力清零消除试件 自重后再夹持试件的另一端; 若在下空间试验,则先将试 件夹持在下夹头上,力清零 消除试件自重后再夹持试件 的另一端。
金属材料拉伸实验
拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材 料 特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可 以确 定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比 例极限、 面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服 强度和其它 拉伸性能指标。
实验目的:
1、观察并分析试件受力和变形之间的相互关系; 2、 观察试验材料在拉伸过ห้องสมุดไป่ตู้中表现出的弹性变形、屈 服、强化、颈缩、断裂等阶段物理变化现象; 3、 测定并计算试验材料的强度指标(屈服强度s、抗拉 强
屮d=a」———dx'ioo%
5、开始实验:按运行命令按钮,按照软件设定的
方案进行实验。 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
长度人及断口处的最小直径&(一般从相互垂直方 向测量
两次后取平均值)。
五、试验结果
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ppt课件
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(3)根据试件的材料,用
Fmaxb.A0
估算试件所能承受的最大载荷,考虑试 验机量程是否能够满足要求。
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(4)装夹试件,进行拉伸,设置试 验条件,设置条件并按所设条 件进行拉伸实验,直至试件被 拉断。试验结束后,万能材料 试验机会将屈服载荷和最大载 荷都通知你。将试件取下,量 取断后标距L,及断口直径,记 录所得数据。
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6、实验结果处理
屈服极限:
s
Fs A0
延伸率:
LL0 100%
L0
强度极限:
b
Fb A0
截面收缩率:
A0 A100% A0
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断后标距的测量
如果试件 断口位于 标距段中 间1/3区 域,那么 就将断口 对接起来, 直接测量 靠头部的 两条刻线 之间的距 离,作为 断后标距。
金属材料的拉伸实验
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金属材料的拉伸实验
材料的拉伸实验是研究材料力学性能的 最基本的实验。通过拉伸实验,可以测 定材料在常温、静载条件下的强度和塑 性指标,了解材料的受力与变形的关系, 为工程中评定材质、强度计算及合理设 计提供科学依据。
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1. 实验目的
1、测定低碳钢的屈服极限、强度极限、 延伸率和截面收缩率,测定铸铁的强度 极限;
短试样
长试样
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标距:
图中试样的平行段两条刻线间的长度L0称为原始 标矩;平行段部分的直径称为原始直径d0。
L0
圆形比例试件分以下两种:
L0 10d0,称为长试件; L0 5d0,称为短试件。
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4、实验原理
材料的力学性 能指标由常温、 静载下的拉伸 破坏实验确定。 整个实验过程, 力与变形的关 系可由拉伸图 表示,试验机 采集的数据可 直接显示在电 脑屏幕上,并 自动绘制出拉 伸图。
2、观察金属材料在拉伸过程中的各种力 学现象,了解受力与变形的关系;
3、比较低碳钢与铸铁拉伸性能的差别。
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2、 实验仪器和设备
(1)、CCSS44100电子万能材料实验机(如图1); (2)、游标卡尺(如图2);
图1:万能材料实验机 ppt课件
图2:游标卡尺 4
3、试件
实验表明,试件的尺寸和形状对试验结果都有影响。 为了避免这种影响,使各种材料的试验结果具有可比 性,必须将试件尺寸、形状和试验方法都统一规定, 使试验标准化,常用的拉伸试件有圆形和矩形截面两 类,国家标准《金属材料拉伸试验试样》(GB639786)规定的圆形截面比例试样形状如图所示。
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如果试件断口位于靠头部的1/3段内,则 使用“移位法”:
A
O
B
C C1 D
BD之间是奇数格:
LA
LB
C
B
LBC1
LLAB LBC LB1C
BD之间是偶数格:
A
O
B
C
Dபைடு நூலகம்
LA
LB
B
C
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LLAB2LBC
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试件的断口形貌极其性能特征:
低碳钢试件的断口形貌
铸铁试件的断口形貌
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低碳钢拉伸曲线
低碳钢拉伸试验过程分四个阶段:线弹性阶段;屈服阶段;强
化阶段和颈缩阶段。试验过程中要注意观察,读取屈服载荷Fs和最
大载荷Fb。
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铸铁试件的拉伸图,力和变形没有明显的线性关系,没有屈服和颈
缩现象;拉伸时塑性变形极小,在变形很小时就达到最大载荷而突
然断裂;断后延伸率δ和截面收缩率ψ都很小。
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5、实验步骤
(1)为了量取试 件的原始标距和 断后标距,在实 验前应将试件的 标距段刻上均匀 的刻度,如图所 示:
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刻线
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(2)测取试件尺寸:
测取试件的原始直径d0,测量时取三 个截面,在每个截面的相互垂直的两个 方向上量取直径,然后算出该截面的平 均直径;最后取三个截面的直径中的最 小直径作为d0。
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