金属的拉伸实验

实验1 金属的拉伸实验
一、实验目的
测定低碳钢在拉伸过程中几个力学性能指标:屈服极限σs,强度极限σb,断后伸长率δ和断面收缩率Ψ;
观察低碳钢在拉伸过程中所出现的各种变形现象,分析力与变形之间的关系,即P-△L曲线的特征;
观察低碳钢拉伸试样断口特征;
掌握材料试验机等实验设备和工具的使用方法。
二、实验原理
材料的力学性能反映了材料受力后变形及破坏的特性,而力学性能只有通过试验才能得到。拉伸实验是测定材料在静载荷作用下力学性能的一个最基本的实验。金属的力学性能如:强度极限、屈服极限、伸长率、断面收缩率等指标均是由拉伸破坏实验确定的。
低碳钢试件在静拉伸试验中,通常可直接得到拉伸曲线。用准确的拉伸曲线可直接换算出应力应变曲线。低碳钢的P-△L(σ-ε)曲线是一个典型的形式,整个拉伸变形试验依次经过弹性、屈服、强化和颈缩四个阶段。
O到a为弹性阶段,b-c为屈服阶段,b点所对应的应力值称为屈服极限。确定屈服载荷Ps时,必须缓慢而均匀地使试件产生变形,同时还需要注意观察。测力显示系统第一次下降的最小载荷即为屈服载荷,继续加载,测得最大载荷Pb(e 点)。试件达到最大载荷前,伸长变形在标距范围内是均匀分布的。从最大载荷开始,产生局部伸长和颈缩。颈缩出现后,截面面积迅速减小,继续拉伸所需的载荷也变小了,直到f点断裂。
三、实验仪器设备及材料
WDW-T100微机控制电子万能试验机;游标卡尺;材料:20#钢。
试件:矩形截面试样,示意图如图1-2所示。本实验取L0=40mm。
图1-2 矩形横截面试样
其中,a0为试样原始厚度;b0为试样平行长度的原始宽度;L0为原始标距;Lc为平行长度;Lt为试样总长度;S0为平行长度的原始横截面积;1代表夹持部分。
四、实验步骤
1.试件准备。在试件上用铅笔在平行试验段中部划出长度为l0=40mm的标距线,并把它分成十等份。在标距的两端及中部三个位置上,沿两个相互垂直方向分别测量试样宽度和厚度,然后计算各横截面的面积,再取三者中的最小值为试件的A0。
2.夹具安装或检查。常规拉伸试验辅具如图1-3所示:由固定螺母1、连接销4、调节手柄5、钳口6、钳口压板7、固定螺钉8、安装底座9、定位销10和螺钉11组成。上下夹具体是通过连接销4分别和万向节
疯狂英语原声版13及安装底座连接,万向节13由连接杆12和传感器2连接,用固定螺母1紧定。安装底座则通过螺钉11固定在工作台上,并通过定位销10定位。钳口的更换应首先讲钳口压板7和固定螺钉8拧下,然后换上需要的钳口。钳口装好后,必须将钳口压板和固定螺钉固定牢靠,以防出现故障。装夹试样时,应先把试样的上端装在上钳口内,试样在钳口内的夹持长度不得小于钳口长度的三分之二。旋转手柄5即可使钳口张开或闭合,当夹持试样时,一定要用力把试样夹紧、当上试样夹持完毕以后,再使移动横梁下降到适当位置,把试样下端夹牢。
图1-3 常规拉伸试验辅具
3.拉伸试验电气系统的操作:
(1)打开计算机,启动Windows后,在桌面上点击“TensonTest”图标进入试验主界面,选择适当的速度,利用“上升”、“ 下降”、“停止按钮”调整横梁位置(也可用主机上的手控器操作),装夹好试样。试
样两端夹持部分至少2/3长度被夹具夹紧为宜。
(2)在数据板下拉菜单中选择所需试验的方法,点击“新建”图标建立数据库记录,输入试样信息,关闭数据板。
国防科技信息中心(3)将左上角的“拉”“压”切换按钮选择为“拉”;若需要断裂自动停机时,则须按下左上角的“破型判断”按钮;传感器档位选择最小档即可。
(4)选择适当的控制方式和加载速度。本次试验选用“金属拉伸”方式,并且应在“分析设置”中预先设置分析方法;并且试验时按下“闭环控制”按钮选用闭环控制。经指导老师检查后,点击“开始”按钮,试验自动进行,待试样断裂后,自动停机。试验中仔细观察拉伸过程,直到断裂。
(5)打开数据板,查看试验结果。
4.试件拉断后,取下试件,将断裂两段尽量对紧在一起,用游标卡尺测量拉断后的标距Lu和颈缩断口处的最小直径d1(测量互相垂直的两个方向,取其平均值)填入表1-1内。观察试件的破坏断口形状,分析破坏原因。
5.试验结束后,存储数据和试验曲线图。
6.一个试验完成后,再点下一个试样或再建一条记录,输入信息以及尺寸后,关闭数据板;在控制板点击“复位”,停机后清零,再按“开始”进行试验。
7.工具复原,经指导教师检查后关软件,关闭试验机电源。
五、实验结果
将实验结果填入表1。
表1 实验数据记录表
实验前实验后
原始标距断后标距
截面Ⅰa0 断裂处a1我要的坚强
b0
阿比多尔
截面Ⅱa0
b1 b0
截面Ⅲ
中国人民解放军军语
a0
b0
截面面积截面面积
用以下公式验算试验中所用到的数据及实验结果。
强度指标:屈服载荷:
屈服极限:
最大载荷:
强度极限:
塑性指标:断后伸长率δ:
断后收缩率ψ:
>葛洪升

本文发布于:2024-09-23 02:30:27,感谢您对本站的认可!

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