材料范文之材料力学拉伸实验报告

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1、材料范文之材料力学拉伸实验 报告【篇一：材料力学拉伸试验】1-1轴向拉伸实验一、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度rel（?s）、抗拉强度rm（?b）、断后 伸长率a113 （?10）和断面收缩率z （?）。2、测定铸铁的抗拉强度rm （?b）。3、比较低碳钢?5 （塑性材料）和铸铁?5 （脆性材料）在拉伸时的 力学性能和断口特征。注：括号内为gb/t228-2002金属材料 室 温拉伸试验方法发布前的旧标准引用符号。二、设备及试样1、电液伺服万能试验机（自行改造）。2、0.0 2mm游标卡尺。3、低碳钢圆形横截面比例长试样一根。把原始标距段10十等分, 并刻画出圆周等分线。4、铸铁圆形横截面非

2、比例试样一根。注: gb/t228-2002规定，拉伸试样分比例试样和非比例试样两种。 比例试样的原始标距10与原始横截面积s0的关系满足l0?ks0。比例 系数k取565时称为短比例试样，k取11.3时称为长比例试样，国 际上使用的比例系数k取5.65。非比例试样10与s0无关。三、实验原理及方法低碳钢是指含碳量在 0.3以下的碳素钢。这类钢材在工程中使用较 广，在拉伸时表现出的力学性能也最为典型。（工程应变）（2）屈服阶段ab：在超过弹性阶段后出现明显的屈服过程，即曲线 沿一水平段上下波动，即应力增加很少，变形快速增加。这表明材料 在此载荷作用下，宏观上表现为暂时丧失抵抗继续变形的能力，微

3、观 上表现为材料内部结构发生急剧变化。从微观结构解释这一现象，是 由于构成金属晶体材料结构晶格间的位错，在外力作用下发生有规律 的移动造成的。如果试样表面足够光滑、材料杂质含量少，可以清楚 地看出试样表面有450方向的滑移线。根据gb/t2282002标准规定，试样发生屈服而力首次下降前的最 大应力称为上屈服强度，记为“reh”在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力称为下屈服强度， 记为“rel”若试样发生屈服而力首次下降的最小应力是屈服期间的最 小应力时，该最小应力称为初始瞬时效应，不作为下屈服强度。4）颈缩阶段cd：应力到达强度极限后，开始在试样最薄弱处出现 局部变形，从而导致试样局部截

4、面急剧颈缩，承载面积迅速减少，试 样承受的载荷很快下降，直至断裂。断裂时，试样的弹性变形消失， 塑性变形则遗留在断裂的试样上。1=/塑性材料和脆性材料的拉伸曲线存在很大差异。低碳钢和铸铁是工 程材料中最具典型意义的两种材料，前者为塑性材料，后者为脆性材 料。观察它们在拉伸过程中的变形和破坏特征有助于正确、合理地认 识和选用材料。形横截面试样，应分别在标1）原始横截面面积（S0）的测定距内两端及中部测 量直径。测量某处的直径时，应在该处测量两个 互垂方向的直径，取其算术平均值。原始横截面面积S0取三处测得 的最小直径计算，并至少保留4位有效数字。根据拉断后低碳钢试样的断口直径及标距段长度确定al

5、l3和z(1)原始标距10的标记：低碳钢拉伸试样的标距段原始长度为 100mm，分十等分，用划线机划细的圆周线作为标记。(2)低碳钢断面收缩率z的测定：断裂后试样横截面的最大缩减量 s0-su与原始横截面面积s0之比的百分率为断面收缩率。测量时将试样断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线 上。测量圆形横截面缩颈处的最小直径计算缩颈后的试样最小横截面 面积SUo(3)低碳钢断后伸长率a113的测定：断后标距的残余伸长lu-l0与原始标距10之比的百分率为断后伸长率。对于比例试样，若原始标 距不为5s0,则符号a应附下标注明所使用的比例系数，例如a11.3 表示原始标距10为113s0的试

6、样断后伸长率。测量时将试样断裂部分仔细地配接在一起，应使试样二段的轴线处 于同一直线上，并且断裂部分适当接触。当断裂处与最接近的标距标 记的距离不小于原始标距的三分之一时，标距段长度lu按要求配接后 直接测量，否则应按下述移位方法测量lUo试验前将原始标距l0细分为n等分，把每一等分的细圆周线称为标 距等分标记试验后，以符号x表示断裂后试样短的一段距离试样夹持部最近的 标距等分标记，以符号y表示断裂试样长的一段的标距等分标记，要 求y与断裂处的距离最接近x与断裂处的距离，x与y之间的标距等 分格数为no若n-n为偶数，以符号z表示断裂试样长的一段的标距等分标记， 要求z与y的标距等分格数为n?

7、no分别测量x与y之间的距离记为 xy、y与z之间的距离记为yz，2则试样断后的标距段长度lu=xy+2yz，如下图(a)所示。若n-n为奇数，以符号z和z表示断裂试样长的一段的标距等分 标记，要求z与y的标距等分格数为n?n-1，z与z的标距等分格 数为1。分别测量x与y之间的距离记2为xy、y与z之间的距离记为y z、z与z之间的距离记为z z, 则试样断后的标距段长度lu=xy+2y z +z z,如下图（b）所示。xyz（a）xyzz”（b）四、实验步骤1、按要求测量试样的原始横截面面积S0。低碳钢标距段原始长度 不用测量，为100mm。铸铁不定标距，不用测量。2、按要求装夹试样（先选

8、其中一根），并保持上下对中。3、按指导老师要求选择“试验方案”“新建实验”-“金属圆棒拉 伸实验”进行试验，详细操作要求见电液伺服万能试验机使用说明。4、试样拉断后拆下试样，重新调整试验机活动台的合理高度（一 般为10mm），按要求装夹另一根试样，选择“继续实验”进行第二根试样的拉伸试验。6、测量低碳钢拉断后的断口最小横截面面积su。7、根据低碳钢断口的位置选择直接测量或移位方法测量标距段长 度lu。8、比较低碳钢和铸铁的断口特征。9、试验机复原。五、实验数据及处理要求1、试样直径的测量与测量工具的精度保持一致。2、横截面面积的计算值取4位有效数字。31、为什么在实验前需要测试件原始尺寸，包括

9、哪些数据，如何测？2、如果试件直径为10mm，按标准短比例试件要求，标距应定为多 少？3、哪种材料需要在试件拉断后测量试件尺寸？4、铸铁拉伸变形为什么没有屈服、强化及缩颈等阶段？5、测定材料屈服强度的意义？哪些材料需要测定屈服强度？6、应变强化是哪类材料的特点，发生在拉伸过程的哪个阶段，有 何作用和意义？【篇二：材料力学拉伸试验指导书及报告书】材料力学试验指导书及报告书专业：年级：组别：姓名：试验一：拉伸试验一、内容和目的1、测定低碳钢的屈服极限?s、强度极限？b、延伸率?和截面收缩率？;测定铸铁的强度极限？b。2、观察低碳钢、铸铁在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图- l 图），由此了解试件变

10、形过程中变形随荷载的变化规律，以及有关的 破坏现象。3、观察断口，比较低碳钢和铸铁两种材料的拉伸性能。二、试验 设备和量具|1、试验设备万能试验机、游标卡尺、小直尺、低碳钢和铸铁标准试 件2、标准试件尺寸：1）圆形截面试件长度10与截面积a0的关系：长试件：l0/d0=10，以？10表示；短试件：IO/d0=5,以？5表示；2）矩形截面试件长度10与截面积a0的关系：10?11.3a0或10?565a0其中，10始长度，d0始直径，a0始截面 面积。试件形状如图5：三、实验原理材料的机械性能指标?s、？b、？、？是由拉伸破坏实验来确定的，实 验时万能材料试验机自动给出载荷与变形关系的拉伸图（p

11、m 1图）如 图2所示，观察试样和拉伸图可以看到下列变形过程。1、弹性阶段一oa 2、屈服分阶段bc3、强化阶段一cd 4、颈缩阶 段de图2载荷与变形关系的拉伸图（p-A 1图）由实验可知弹性阶段卸荷后，试样变形立即消失，这种变形是弹性 变形。当负荷增加到一定值时，测力度盘的指针停止转动或来回摆动, 拉伸图上出现了锯齿平台，即荷载不增加的情况下，试样继续伸长, 材料处在屈服阶段。此吁可记录下屈服点ps。当屈服到一定程度后, 材料又重新具有了抵抗变形的能力，材料处在强化阶段。此阶段：强 化后的材料就产生了残余应变，卸载后再重新加载，具有和原材料不 同的性质，材料的强度提高了。但是断裂后的残余变

12、形比原来降低了。,=f这种常温下经塑性变形后,材料强度提高,塑性降低的现象知名人士 为冷作硬化。当荷载达到最大值 pb 后,试样的某一部位载面开始急 剧缩小致使载荷下降。至到断裂，这一阶段叫颈缩阶段。实验中可 测得：ps屈服荷载。pb 最大荷载。11断后标距部分长度。 al 断后最细部分载面积。由此可计算1、屈服极限：?s?2、强度极限：？b?3、延伸率：?psaO?100%pbaOl1?l0104、截面收缩率：?aO?a1aO?100%其中aO、lO均为拉伸前试件的载面面积及标距。四、低碳钢的拉伸 步骤1、试件的准备，试件中段取标距l0=50mm，在标距两端刻线（或 冲眼）做 为标志。用游标

13、卡尺在试件标距范围内，测量中产和两端三处直径dO。 取最小值作为计算载面面积用。2、试验机的准备（液压万能试验机构造原理参看附录一）：首先学 习试验机操作规程。估计低碳钢？b,计算打断试件所需的最大荷载。 根据最大荷载选定试验机测力表盘和锤a、b、c并调节缓冲手柄到相应的位置。按需要放大倍数调节好自动绘图器，装上绘图纸，以备画 出p-AI曲线。装好试件，调整指针对准零点。3、检查试车：由教师检查以上准备情况，开动试验机，加少量荷载 （勿使超过比例极限）检查试验机，绘图机构工作是否正常。然后卸载（可保留少量荷载），视情况指针调零。4、进行试验：慢速加载。使试验机指针缓慢均匀的转动。自动绘图 装置

14、可绘出试件受力和变形的关系图，如图1。观察测力盘指针转动 情况，当提我不动或摆动，倒退时，说明材料发生流动（屈服）测力 指针倒退的最小值。即为流动荷载ps，如图be段，试验者应记录下 此值，以备计算屈服点应力值?s。流动阶段结束，试件可以继续承 受更大的外力和发生变形，称为强化阶段如图e至d段。d段所对应 的荷载即试件能承担的最大荷载pb，试验者记录好pb值以备计算。 当荷载达到pb之后，试件开始颈缩，测力指针开始回转，表明试件 承载能力减少，到e点断裂。5、试验结束关闭试验机，取下试件和图纸，打开试验机回油阀，使 试验机回到原位。6、测量试件：将断裂试件紧对在一起，测量端口处直径d1,在断口

15、 两个互相垂直方1/3处区段内。可直接量取；若不在此区，按国家标 准采用断口移中办法，计算I1的长度。具体方法是：如图3所示，断口靠近左端部，在靠近断口端部处测 量长度a，应使断口靠近a之中部，然后紧靠a测量距离b，b之格 数为:（n-m）/2，n为I内总格数，m为a所占格数，则试件拉断 后正确计算长度为b的格数为偶数量I1=a+2b （如右图3）b的格数为奇数量I1=a+b1+b2（如右图4）五、铸铁拉伸试验步骤1、试件的准备：测量试件中间和两端之处直径d,取最小值计算载面积。2、试验机准备：估计铸铁？b值，估算拉断试件最大荷载。试验机调整与低碳钢拉伸试验相同。3、检查及试车：与低碳多拉伸试验相同。4进行试验：开动好试验机。用慢速加载直到试件断裂，记录最大荷 载pb值。观察自动绘图器上的曲线。5、试验结束：关闭试验机，取下试件，使试验机回原位。6、测量试件：测量断裂后试件的直径和长度，可以发现?0,?0 7、 计算铸铁拉伸强度极限：?b?pba0六、结束工作1、清理并复原试验机、工具和现场。2、描下拉伸曲线按要求填写试验报告，整理数据，写出结论。【篇三：材