铸铁拉伸
材料力学 低碳钢 铸铁 拉伸实验报告
拉伸实验报告一、实测F-△L曲线绘制（去除不受力的空程部分）1、低碳钢曲线图2、铸铁曲线图二、描述拉伸破坏的全过程，分析其断口特性，断裂位置，附上相应的实验图片，并对比两者差异。
1、低碳钢分析结果低碳钢拉伸过程先是弹性阶段，此阶段正应力随轴向线应变呈线性增长，即符合胡克定律；超过比例极限后，进入屈服阶段，随着线应变增加，正应力几乎不变；超过屈服极限后，杆件进入强化阶段，正应力继续增大，但非线性增长，外观上杆件上局部开始明显变细；正应力超过强度极限后，该局部出现颈缩并发生断裂，应力突然减小。
断口呈直径缩小的杯锥状，有明显塑性破坏产生的光亮倾斜面，中心部分为粗糙平面。
2、铸铁分析结果铸铁拉伸过程先是近似线性的弹性拉伸，之后随着载荷的增大，迅速达到强度极限并发生断裂，其伸长量很小。
杆件断口截面与轴向垂直，断口直径几乎不变，断裂位置在杆件工作段底部。
差异：①低碳钢有明显的四个拉伸破坏阶段，而铸铁没有屈服、强化、颈缩阶段且由于伸长率过小，没有明显的弹性阶段。
②低碳钢断口处截面倾斜，直径减小且边缘部分不平整，而铸铁断口处截面垂直轴向，截面几乎不发生形变且截面整体平整。
三、不考虑应力集中的前提下，估算低碳钢断裂瞬间的最大应力σk,并与强度极限σb对比，分析其差异原因。
答：σk=F kA k =27.063932.57×109=830.95Mpa，σb=F bA0=35.057779.44×109=441.31Mpa，由此可得，σk>σb，即断裂瞬间的最大应力相对较大。
原因是低碳钢在拉伸时，正应力超过强度极限后，便进入了颈缩阶段，故断面的截面积会显著减小，而断裂瞬间与强度极限达到的瞬间相比，试件所承受的拉力变化不大，且应力σ=F/A，F变化不大，A显著减小，所以断裂瞬间承受的瞬时应力比较大。
四、实验中遇到的问题及其解决方案。
答：对于万能试验机不熟悉，使用不熟练，对于参数的调整不明确。
解决方法：及时询问相关实验老师，并请其做示范，明确操作流程。
低碳钢和铸铁拉伸破坏形式
低碳钢和铸铁拉伸破坏形式
低碳钢和铸铁在拉伸破坏形式上有着明显的区别。
首先，低碳钢在拉伸破坏时往往表现为延展性断裂。
这意味着
在受力作用下，低碳钢会发生明显的塑性变形，使得材料在破坏前
能够发生较大的变形，这种变形会伴随着明显的颈缩现象，最终导
致材料断裂。
这种延展性断裂的特点使得低碳钢在一定程度上具有
良好的韧性和抗拉伸性能。
而铸铁在拉伸破坏时通常表现为脆性断裂。
铸铁的碳含量较高，晶粒较大，因此在受力作用下很难发生显著的塑性变形，材料容易
出现微裂纹，随着裂纹扩展，最终导致材料迅速破裂。
这种脆性断
裂的特点使得铸铁在拉伸性能方面相对较差，容易出现断裂现象。
综上所述，低碳钢和铸铁在拉伸破坏形式上的不同主要表现为
低碳钢的延展性断裂和铸铁的脆性断裂。
这种不同的破坏形式反映
了它们在力学性能上的差异，也对它们在工程实践中的应用提出了
不同的要求。
灰铁拉伸测试标准
灰铁拉伸测试标准
灰铸铁拉伸测试的标准如下：
1.灰铸铁拉伸试验应遵循GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1
部分：室温试验方法》的标准。
2.数值修约规则与极限数值的表示和判定应遵循GB/T 8170的规
定。
3.灰铸铁件的抗拉强度应遵循GB/T 9439的规定。
4.单轴试验用引伸计的标定应遵循GB/T 12160的规定。
5.静力单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测
力系统的检验与校准应遵循GB/T 16825.1的规定。
此外，测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标，主要为抗拉强度m。
如果需要比较低碳钢与灰铸铁在拉伸时的力学性能和破坏形式，则还需要测定低碳钢拉伸时的强度及塑性性能指标，如下屈服强度、抗拉强度、断后伸长率A、断面收缩率Z。
请注意，这些标准可能会随时间而变化，具体应以最新的标准为准。
同时建议在进行灰铁拉伸测试时，遵循相关安全操作规程，避免发生危险。
铸铁拉伸破坏的原因
铸铁拉伸破坏的原因铸铁拉伸破坏是个挺有趣的事儿呢。
咱们就像唠家常一样来说说为啥会这样吧。
铸铁啊，就像一个有点固执的小伙伴。
它的内部结构不像有些材料那么灵活。
铸铁里面有好多石墨片，这些石墨片就像是在一群小伙伴中间捣乱的小淘气。
当我们对铸铁进行拉伸的时候，就好比是在拉一群手拉手的小伙伴，可是中间有这些捣乱的石墨片呢。
这些石墨片周围的基体就比较脆弱，拉力一作用，就容易在这些地方产生裂缝。
你想啊，铸铁本来就像一个不是特别团结的小团体。
它不像那些韧性好的材料，能在拉力下变形来适应。
铸铁是那种比较硬气的，不太愿意变形，就像一个倔强的小孩。
当拉力越来越大的时候，那些因为石墨片产生的小裂缝就开始扩展啦。
这就像是小裂缝在说：“嘿，拉力给我力量啦，我要长大。
”而且呢，铸铁的晶体结构也在这中间起了作用。
它的晶体之间的结合力在拉力面前有点弱不禁风。
一旦那些小裂缝开始扩展，晶体之间就开始慢慢分离。
就像本来搭好的积木，有一块松动了，整个就容易散架。
这时候的铸铁就像是一个在挣扎的小可怜，虽然它也想抵抗拉力，可是自身的这些弱点让它无能为力。
再从微观角度看，原子之间的作用力在拉力下也失衡了。
就像一群原本好好排队的小原子，拉力一来，它们就乱了阵脚。
那些在石墨片周围的原子，本来就因为石墨片的存在有点不安稳，这时候就更容易被拉开了。
整个过程就像是一场小闹剧，铸铁从一开始就处于劣势，在拉力的逼迫下，只能走向破坏的结局。
所以啊，铸铁拉伸破坏可不是偶然的，是它自身的结构、晶体、原子等多方面的因素共同作用的结果。
就像一个人有很多小毛病，遇到大挑战的时候就容易出问题一样。
2.实验二 铸铁拉伸实验
低碳钢拉伸实验一、实验目的σ1、测定铸铁的强度极限b2、观察低碳钢和铸铁在拉伸实验过程中的各种现象3、分析比较低碳钢和铸铁拉伸的力学性能特点及试样破坏特征。
二、实验仪器设备CMT5000微机控制电子万能材料试验机、试样划线器、低碳钢拉伸试样、铸铁拉伸试样三、实验原理金属材料在拉伸实验时，将材料拉伸试样装夹在试验机的拉伸夹头上，启动试验机施加载荷（施加的载荷必须通过试样的轴线，以确保材料试样处于单向应力状态），并在加载过程中自动绘制出试样承受的载荷（P）与产生∆）间的关系曲线，即拉伸图。
拉伸图形象的描述了材料的变形特征变形（L及各阶段承受载荷与变形的关系，并可由该图形的状态来判断材料弹性与塑性的好坏、断裂时的韧性与脆性程度及不同变形条件下的承载能力。
1、铸铁拉伸实验铸铁材料属典型的脆性材料，其拉伸图如图1-1-7所示。
由拉伸图的P–△L 曲线可知，铸铁在拉伸的过程中既无屈服阶段，也无颈缩现象，只是在较小变形下突然断裂，故铸铁拉伸时仅研究其力学性能的强度指标，即σ。
测定其强度载荷后，计算强度极限b2、拉伸试样破坏断口特征拉伸试样破坏断口如图1-1-8 所示，低碳钢试样拉伸破坏后，在试样的两个断面上各呈凸凹状，称为杯状断口。
断口中间部分的材料成晶粒状，四周则呈纤维状。
铸铁试样拉伸破坏后，试样断口的两个断面基本平齐，断口上的材料呈晶粒状，材料呈晶粒状是脆性断裂的断口特征，纤维状是韧性的断口特征。
四、实验步骤本实验通过 CMT5000 微机控制电子万能材料实验机完成低碳钢、铸铁拉伸试样的加载、测量过程，实验操作前，必须详细了解实验机的使用操作方法，并仔细阅读实验中所用仪器设备的注意事项。
1、试样刻线使用试样刻线机，在低碳钢拉伸试样上划出标距线和十等分分格线，刻线过程中，线痕能分辨即可，过深易造成应力集中，影响实验测量结果。
2、原始数据测量测定低碳钢和铸铁拉伸试样原始工作直径d0及低碳钢拉伸试样的原始标距L0。
实验一 低碳钢、铸铁的拉伸实验
实验一 低碳钢、铸铁的拉伸实验拉压实验是材料的力学性能实验中最基本最重要的实验，是工程上广泛使用的测定材料力学性能的方法之一。
一、实验目的：1、了解万能材料试验机的结构及工作原理，熟悉其操作规程及正确使用方法。
2、通过实验，观察低碳钢和铸铁在拉伸时的变形规律和破坏现象，并进行比较。
3、测定低碳钢拉伸时的屈服极限σs 、强度极限σb 、延伸率δ和截面收缩率ψ，铸铁拉伸时的强度极限σb 。
二、实验设备及试样1、万能材料试验机2、游标卡尺3、钢直尺4、拉伸试样：图2.7 拉伸试样由于试样的形状和尺寸对实验结果有一定影响，为便于互相比较，应按统一规定加工成标准试样。
图2.7分别表示横截面为圆形和矩形的拉伸试样。
L 0是测量试样伸长的长度，称为原始标距。
按现行国家GB6397-86的规定，拉伸试样分为比例试样和非比例试样两种。
比例试样的标距L 0与原始横截面A 0的关系规定为00A k L = （2.2）式中系数k 的值取为 5.65时称为短试样，取为11.3时称为长试样。
对直径d 0的圆截面短试样，0065.5A L ==5d 0；对长试样， 000103.11d A L ==。
本实验室采用的是长试样。
非比例试样的L 0和A 0不受上列关系的限制。
试样的表面粗糙度应符合国标规定。
在图2.7中，尺寸Ｌ称为试样的平行长度，圆截面试样Ｌ不小于Ｌ0＋d 0；矩形截面试样Ｌ不小于Ｌ0＋b 0/2。
为保证由平行长度到试样头部的缓和过渡，要有足够大的过渡圆弧半径Ｒ。
试样头部的形状和尺寸，与试验机的夹具结构有关，图2.7所示适用于楔形夹具。
这时，试样头部长度不小于楔形夹具长度的三分之二。
三、实验原理及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Ｅ和μ，比例极限σp ，屈服极限σs （或规定非比例伸长应力），抗拉强度σb ，断后伸长率δ和截面收缩率ψ等。
这些力学性能指标都是工程设计的重要依据。
1、低碳钢拉伸实验1）、屈服极限σs 及抗拉强度σb 的测定对低碳钢拉伸试样加载，当到达屈服阶段时，低碳钢的Ｐ－△Ｌ曲线呈锯齿形（图2.8）。
铸铁拉伸实验实验原理
铸铁拉伸实验实验原理
铸铁拉伸实验通过对铸铁样品施加拉力来研究其力学性能。
实验的原理是根据拉力对样品的变形情况来评估铸铁的强度和延展性。
在实验中，先制备好具有一定尺寸和形状的铸铁试件，并在试件上标出拉伸轴线。
将试件固定在拉伸机上，同时保持试件的拉伸轴线与拉伸机的拉向保持一致。
然后，通过拉伸机施加逐渐增加的拉力，对试件进行拉伸。
在此过程中，通过传感器记录下试件受力情况和试件的相应变形量。
拉伸过程一直持续到试件发生破坏或达到设定的拉伸极限。
实验完成后，可以根据试件的拉伸力和变形量绘制应力-应变
曲线。
通过分析这条曲线，可以获得铸铁的强度、弹性模量、屈服点、延伸率等力学性能指标。
铸铁拉伸实验的结果可以提供有关铸铁材料在实际应用中其抗拉强度和延展性能的重要信息。
通过这些信息，我们可以评估铸铁在不同载荷下的可靠性，并为工程设计和材料选择提供参考。
铸铁拉伸和压缩曲线
铸铁拉伸和压缩曲线
摘要：
1.铸铁拉伸和压缩曲线的定义
2.铸铁拉伸和压缩曲线的区别
3.铸铁拉伸和压缩曲线的应用
正文：
铸铁拉伸和压缩曲线是描述铸铁材料在受到拉伸和压缩应力时的应变- 应力关系的曲线。
这两条曲线反映了铸铁材料在受到拉伸和压缩应力时的变形特性和破坏特性，为铸铁构件的设计和强度计算提供了依据。
铸铁拉伸和压缩曲线的区别主要表现在以下几个方面：
首先，在拉伸曲线中，铸铁材料在受到拉伸应力时，其应力随着应变的增加而增加，直至达到最大应力后开始下降。
而在压缩曲线中，铸铁材料在受到压缩应力时，其应力随着应变的增加而减小，直至达到最大应力后开始上升。
其次，拉伸曲线和压缩曲线的应变- 应力关系不同。
拉伸曲线中，铸铁材料的应力和应变呈线性关系；而在压缩曲线中，铸铁材料的应力和应变呈非线性关系。
最后，拉伸曲线和压缩曲线的破坏特性不同。
拉伸曲线中，铸铁材料在达到最大应力后容易发生颈缩现象，导致材料断裂；而在压缩曲线中，铸铁材料在达到最大应力后，其变形能力减小，容易发生破裂。
铸铁拉伸和压缩曲线广泛应用于铸铁构件的设计、强度计算以及材料性能的研究。
通过分析铸铁拉伸和压缩曲线，可以了解铸铁材料在受到拉伸和压缩
应力时的变形和破坏特性，为铸铁构件的安全设计和使用提供依据。