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实验一、拉伸破坏实验 拉伸试验、是研究材料力学性能的最基本试验，方法简单，数据可靠。工矿企业，研究所一般都用此类方法对材料进行出厂检验或进厂复检，用测得的σs、σb(σ0.2)、δ和Ψ等指标来评定材质和进行强度、刚度计算。因此，对材料进行轴向拉伸试验和压缩试验具有工程实际意义。 不同材料在拉伸过程中表现出不同的力学性能和现象。低碳钢和铸铁分别是典型的塑性材料和脆性材料。低碳钢材料具有良好的塑性，在拉伸试验中弹性、屈服、强化、和颈缩四个阶段尤为明显和清楚。 实验目的 1、 观察分析低碳钢的拉伸过程和铸铁的拉伸、压缩过程，比较其力学性能。 2、测定低碳钢的σs、σb、δ、Ψ ；测定铸铁的拉伸强度极限σb 。 3、了解材料试验机的结构原理，掌握操作方法。 二、 实验设备 1、 电子万能试验机。 2、 液压式万能试验机。 3、 X—Y记录仪。 4、 游标卡尺。 三、 拉伸试样 试样的制备应按照相关的产品标准或GB/T 2975的要求切取样坯和制备试样。试验表明，所用试样的形状和尺寸，对其性能测试结果有一定影响。为了使金属材料拉伸试验的结果具有可比性与符合性，国家已制定统一标准。依据此标准，拉伸试样为比例试样，试样的横截面形状为圆形。这两种试样便于机加工，也便于尺寸的测量和夹具的设计。本试验所用的拉伸试样是经机加工制成的圆形横截面的长比例试样,即L=10d。如图1所示。 图1 拉伸试件 四、 实验原理和方法 1. 低碳钢拉伸实验 （1）屈服极限σs及强度极限σb的测定 试样加载到达屈服阶段时，低碳钢的P－Δl曲线呈锯齿形（图1-2）。与最高载荷对应的应力称为上屈服极限，它受变形速度和试样形状的影响，一般不作为强度指标。同样，载荷首次下降的最低点（初始瞬时效应）也不作为强度指标。一般把初始瞬时效应之后的最低载荷Ps对应的应力作为屈服极限σs，以试样的初始横截面面积A0除Ps，即得屈服极限。 sPsA0 屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力（图1-2）。载荷到达最大值Pb时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象。以试样的初始横截面面积A0除Pb，即得强度极限。 b PbA0 图1-2 低碳钢拉伸时的P－Δl曲线 （2）延伸率δ及断面收缩率ψ的测定 试样的标距原长为l0，拉断后将两端试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为l1，延伸率为 l1l0100%l0 试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A，由于断口不是规则的圆形，应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径，以其平均值计算A，然后按下式计算断面收缩率: 2、铸铁的拉伸实验 A0A100%A0 由于铸铁在拉伸过程中没有屈服阶段，且在很不显著的变形下即断裂，故对铸铁只能测得其强度极限，即 b pb A0 本文来源：https://www.dywdw.cn/af71321840323968011ca300a6c30c225901f0e0.html
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2022-04-14
