低碳钢拉伸实验报告.doc

低碳钢拉伸实验报告
1实验目的
观察低碳钢在拉伸时的各种现象，并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限,强度极限s，延伸率和断面收缩率.
观察低碳钢在轴向拉伸时的各种现象。
观察试样受力和变形两者间的相互关系，并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
学****掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。ﻩﻩ
2仪器设备和量具
电子万能试验机,单向引伸计,游标卡尺。
3试件
实验证明，试件尺寸和形状对实验结果有影响。为了便于比较各种材料的机械性能，，(GB６39７—86),将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下:
本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件（图2-１），实验段直径=10ｍｍ，标距=10０mm。
4实验原理和方法
在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径和标距。实验时,首先将试件安装在实验机的上、下夹头内,并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。然后开动实验机,缓慢加载，与实验机相联的微机会自动绘制出载荷－变形曲线(曲线,见图2—3)或应力—应变曲线(曲线,见图２—4),随着载荷的逐渐增大,材料呈现出不同的力学性能：
(1）弹性阶段（ob段)
在拉伸的初始阶段,曲线（ｏａ段）为一直线，说明应力与应变成正比,即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。线性段的最高点称为材料的比例极限（），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量Ｅ。
线性阶段后,曲线不为直线（ab段)，应力应变不再成正比,但若在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回,载荷卸到零时，变形也完全消失。卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限（）,一般对于钢等许多材料，其弹性极限与比例极限非常接近.
屈服阶段（bc段）
超过弹性阶段后,应力几乎不变，只是在某一微小范围内上下波动，而应变却急剧增长,这种现象成为屈服。使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限（)。
当材料屈服时,如果用砂纸将试件表面打磨，会发现试件表面呈现出与轴线成斜截面上作用有最大切应力,这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的，故称为滑移线。
硬化阶段（ce段)
经过屈服阶段后,应力应变曲线呈现曲线上升趋势,这说明材料的抗变形能力又增强了，这种现象称为应变硬化.
若在此阶段卸载，则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线（如
斜线）,其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。当载荷卸载到零时,变形并未完全消失，应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变，，立即再加载，则加载时的应力应变关系基本上沿卸载时的直线变化。因此，如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验，其比例极限或弹性极限将得到提高，这一现象称为冷作硬化。
在硬化阶段应力应变曲线存在一最高点，该最高点对应的应力称为材料的强度极限（)，强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷。
颈缩阶段（ef段）
试样拉伸达到强度极限之前，在标距范围内的变形是均匀的。当应力增大至强度极限之后,试样出现局部显著收缩，这一现象称为颈缩。颈缩出现后，使试件继续变形所需载荷减小,故应力应变曲线呈现下降趋势,直至最后在点断裂。试样的断裂位置处于颈缩处,断口形状呈杯状，这说明引起试样破坏的原因不仅有