光滑静态拉伸试验

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1、光滑静态拉伸试验光滑静态拉伸试验一、试验数据分析与处理光滑试样拉伸试验数据表光滑试样拉伸试验数据表 试样编号数 据钢铸铁34L048.5149.40d010.0310.072拉 伸 前A079.0179.67Pp22.85Pe24.276Ps23.4310Pb34.2011.65LK66.7048.60LK18.19-0.8dK5.8610.03拉 断 后AK26.9779.01E5109835. 14100198. 4p290.5963.35e309.5976.02s298.62126.69b435.89147.60s / b0.6860.8580.3750.016265.87%0.83%S

2、-e-K842.481416.05n0.246650.57878Sb524.92147.57eB0.192210.00809整 理 后eB-0.19221-0.00809二、讨论与分析1、分别画出钢和铸铁试样的应力-应变曲线和 lgS-lge 曲线，并用作图法分别求出钢和铸铁 的 K、n。 答：（1）钢 计算机数据：0.000.050.100.150.200.250.300.350.400100200300400500600700Extensometer removalTruesb=497MPaBBStress (MPa)Strain图 1 钢光滑拉伸试验应力-应变曲线-1.6-1.5-1.4

3、-1.3-1.2-1.1-1.0-0.9-0.8-0.72.502.552.602.652.702.752.80K=842.69MPa n=0.24665logSLinear Fit of Data1_lgslgSlge图 2 钢光滑拉伸试验均匀塑形变形阶段 lgS-lge 的线性拟合2012/4/7 14:59 “/lgS_lge“ (2456024) Linear Regression for Data1_logS: Y = A + B * X ParameterValueError -A2.925670.00476 B0.246650.00368 - RSDNP - 0.990550.0

4、101988，说明该材料只有均匀变形而无紧缩发生，通常这是 一种脆性材料的表征。而若 ，则说明会有紧缩发生，表明材料为塑性材料。 （2）屈服强度的意义：试样在拉伸过程中，载荷不增加或首次下降而仍继续伸长的最小应 力。作为防止因材料过量塑性变形而导致机件失效的设计和选材依据；根据屈服强度与抗拉强度之比（屈强比）的大小，衡量材料进一步产生塑性变形的倾向，作为金属材料 冷塑性变形加工和确定机件缓解应力集中防止脆断的参考依据。因为提高材料的屈服强度, 虽然可以减轻机件质量,不易使机件产生塑性变形失效, 但如果材料屈服强度与抗拉强度的 比值增大，则不利于某些应力集中部位通过局部塑性变形使应力重新分布、缓

5、解应力集中, 从而可能导致脆性断裂。因此, 对于具体机件, 应选择具有多大数值的屈服强度的材料, 还应根据机件的形状、尺寸及服役条件而定,不一定一味追求高的屈服强度。 （3）抗拉强度的意义：拉断前的最大载荷应力。抗拉强度是材料静拉试验中最容易测的性 能参数。并且重现性好，适合作为产品规格说明与质量控制的标志。 （4）弹性模量的意义：弹性模数是产生 100%弹性变形所需的应力。在工程中弹性模数是 表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形 就越小。因此弹性模数是结构材料的重要力学性能之一。 （5）应变硬化指数的意义：常用的金属材料性能指标，反映了材料抵抗继续塑

6、性变形的能 力。在加工方面，利用应变硬化和塑性变形的合理配合，可使金属进行均匀的塑性变形， 保证冷变形工艺顺利实施。在材料应用方面，应变硬化可使金属机件具有一定的抗偶然过 载能力，保证机件使用安全。应变硬化也是一种强化金属的重要手段，尤其对那些不能进 行热处理强化的材料尤为重要。4：低碳钢屈服极限是怎样发生的？主要是哪种应力引起的？何以证明？ 答：低碳钢屈服的发生过程：低碳钢试样的拉伸力达到某一定值后，材料开始产生不均匀 塑性变形，力-伸长曲线上出现平台或锯齿，在此过程中，外力不增加（保持恒定）试样仍 然继续伸长；或外力增加到一定数值时突然下降，随后，在外力不增加或上下波动的情况 下试样可以继续伸长变形。 主要由切应力引起的。同一材料在不同加载方式下，有着不同的屈服强度。这是应力状态 带来的后果。只有切应力才可以引起材料塑性变形。而不同应力状态下，一点上所受的切 应力成分和正应力成分的比值是不同的。切应力是位错运动的驱动力，因此，某点的塑性 变形主要决定该处切应力分量如何，看切应力与正应力的比值。另外，切应力也决定了在 位错运动的障碍前位错塞积的数目，因此切应力对变形和断裂的发生和发展都起作用。