低碳钢拉伸试验报告(2)

6．继续拉伸试验，观察试样出现颈缩直至断裂，试验机自动停止，从试验机的夹头之间取下试样，观察断口形貌；

7．再用游标卡尺测量断后标距Lu[2]和颈缩处最小直径du[3]； 8．重复以上步骤，测量不同热处理状态的试样； 9．根据测试结果，处理数据。

注：[1]国标规定，试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s~0.0025/s，因为试样平行长度为60 mm，60 mm×0.00025

/s×60 s=0.9 mm/min，60 mm×0.0025 /s×60 s=9 mm/min，即试样被拉伸的速度范围是0.9 mm/min~9 mm/min，因此设定试验机的拉伸速率为6 mm/min符合要求。

[2]要求断后标距的测量工具分辨率要优于0.1 mm，准确到±0.25 mm，因此可以用精度为0.02mm的游标卡尺测量多组数据，求均值和方差。

[3]要求断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%，因此可以测量多组数据求方差。

六、实验数据 1.试样原始尺寸测量

表 3 试样原始尺寸测量记录表

根据规定，R4试样的原始直径d0应该满足尺寸公差要求9.93mm≤d0≤10.07mm，但是由测量结果可以看出1、2、3号试样均不满足此要求。但是三个试样的最大直径和最小直径之差均没有超过0.04mm

，满足R4试样的形状公差要求。其中试样原始横截面积S0?1?d02，d0取的是上端、中端和下端测量平均值

4中的最小值。

2.试样断后尺寸测量

表 4 试样断后尺寸测量记录表

1

其中，Su??du2

4

(1) 1号试样测量六组断后标距，故

?Lu?

=0.077mm<0.25mm

因此测量的断后标距符合国标精度要求。 (2) 2号试样测量六组断后直径，因此

?du?

=0.015mm<0.02mm

由于Δdu的值小于游标卡尺的测量精度，而断后直径是由游标卡尺测得的，因此Δdu至少要大于0.02mm 故，?du??0.025mm，

?du0.025

??0.42%?1% du5.92

因此测量的断后直径符合国标精度要求。

(3) 3号试样由于断口处离试样一端太近，其塑性变形范围已经超过标距线，因而无法得到其断后伸长率A，故其断后标距不用测量。

3.由拉伸试验机得到的数据

表 5 由试验机得到的1、2和3号试样实验数据

1、2和3号试样的应力应变曲线如图2的(a)、(b)和(c)所示。其中由于3号试样的应力应变曲线的屈服阶段不明显，故采用规定非比例延伸强度Rp0.2来表征强度性能。 其中拉伸试验性能测定结果数值的修约要求如表6所示。

表 6 性能结果的数值修约间隔要求

(a)1号试样

(b)2号试样(c)3号试样

图 2 1、2和3号试样的应力应变曲线

七、实验数据处理 1.强度性能

强度性能可由屈服强度ReL(规定非比例延伸强度Rp0.2)和抗拉强度表征，列于表5中。

2.塑性性能

(1)断后伸长率A

断后伸长率计算公式：A?1号试样：A?2号试样：A?

Lu?L0

?100% L0

68.61?50.0

?37.22%，修约后A=37.0%

50.069.27?50.0

?38.54%，修约后A=38.5%

50.0

3号试样由于断口处离试样一端太近，其塑性变形范围已经超过标距线，因而无法得到其断后伸长率。 (2)断面收缩率Z

断面收缩率计算公式：Z?1号试样：Z?2号试样：Z?3号试样：Z?

S0?Su1

?100%，其中S0?1?d02，Su??du2 Su44

77.44?25.07

?67.63%，修约后Z=67.5%

77.4476.82?27.53

?64.16%，修约后Z=64.0%

76.8276.98?23.41

?69.59%，修约后Z=69.5%

76.98

篇三：低碳钢拉伸实验报告

低碳钢拉伸实验报告

1 实验目的

（1）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

?s,强度极限?b?,延伸率?10和断面收缩率?。

（2）观察低碳钢在轴向拉伸时的各种现象。

（3）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。

（4）学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。

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，国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。根据国家标准，（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

d0=10mm,标距l0=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d0和标距l0。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（F??l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（?p），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。

（2）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（?s）。

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450斜纹。这是由于试件的450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。

（3）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d?d'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，相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。卸载完之后，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。