金属拉伸实验报告

【实验目的】

1、测定低碳钢的屈服强度REh、ReL及Re 、抗拉强度Rm、断后伸长率A和断面收缩率Z。

2、测定铸铁的抗拉强度Rm和断后伸长率A。

3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象（包括屈服、强化、冷作硬化和颈缩等现象），并绘制拉伸图。

4、比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸机械性能的特点。

【实验设备和器材】

1、电子万能试验机WD-200B型

2、游标卡尺

3、电子引伸计

【实验原理概述】

为了便于比较实验结果，按国家标准 GB228—76中的有关规定,实验材料要按上述标准做成比例试件,即：

圆形截面试件： L0 =10d0 (长试件)

式中: L0 --试件的初始计算长度(即试件的标距);

--试件的初始截面面积;

d0 --试件在标距内的初始直径

实验室里使用的金属拉伸试件通常制成标准圆形截面试件,如图1所示

图1拉伸试件

将试样安装在试验机的夹头中，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（应根据材料性能和试验目的确定拉伸速度），直到拉断为止，并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图（图2－2所示）。应当指出，试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形ΔL主要是整个试样（不只是标距部分）的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。由于试样开始受力时，头部在夹

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实验一低碳钢拉伸试验报告

实验一   低碳钢和铸铁的拉伸实验

一、实验目的

1、测定低碳钢拉伸时的屈服极限σ_s 、强度极限σ_b、伸长率和断面的收缩率；测定铸铁的抗拉强度。

2、观察低碳钢拉伸时的屈服和颈缩现象，对低碳钢和铸铁试件拉伸的断口进行分析。

二、实验设备

  万能试验机、试件、游标卡尺。

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三、实验原理

（一）低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定。

  实验时，试验机可自动绘出低碳钢和铸铁的拉伸图。

  从图中可以看出低碳钢拉伸过程中材料经历的四个阶段：

1、正比例阶段，拉伸图是一条直线。

2、屈服阶段，拉伸图成锯齿状。读数盘上原来匀速转动的指针来回摆动，记录这时候的荷载即为屈服荷载P_S。进而可以计算出屈服极限。

3、强化阶段，屈服后，曲线又缓慢上升，这段曲线的最高点，拉力达到最大值——最大荷载P_b，即可计算出强度极限。

4、颈缩阶段，拉伸图上荷载迅速减小，曲线下滑，试件开始产生局部伸长和颈缩，直至试件在颈缩处断裂。

测量断裂后试件标距的长度和断口处的直径，可计算材料的伸长率和断面的收缩率。

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实验一  低碳钢和铸铁拉伸实验

一、实验目的

1.观察低碳钢和铸铁在拉伸破坏过程中的各种现象，并用试验机的自动绘图装置绘制拉伸曲线（P—ΔL曲线）

2.测定低碳钢的屈服极限σ_s、强度极限σ_B、延伸率δ和断面收缩率ψ，测定铸铁的强度极限σ_B。

3.对实验数据进行分析、归纳、总结的能力。

二、设备及仪器

1．万能材料试验机

能进行拉伸、压缩、剪切及弯曲等各种静力实验的试验机称为万能材料试验机（简称为万能机）。这种试验机的牌号很多，型式各异，但一般均由如下三大部分组成，分别为加载系统（提供使试件产生变形的力）、测量系统（量测试件所受的力和产生的变形）、记录系统（自动记录试验曲线的绘图装置）。

通常根据加力装置把试验机分为两种类型，液压传动式和机械传动式。

液压式万能机的工作原理（图1－1）是以液压油推动工作油缸4的工作活塞6，并带动与活塞相连的活动台9，以使试件受力并产生变形。

图1-1

将试件固定于上、下夹头之间，开动油泵5将高压油通过油管（1）压入工作油缸，工作活塞6随即升起，与活塞相连的活动立柱8和工作台9也随之上升，同时带动上夹头10向上移动，这样便使试件受拉力而产生拉伸变形。

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邵 阳 学 院 实 验 报 告

 

实验项目1： 低碳钢、铸铁的拉伸实验

实验日期                   实验地点                   成    绩

院    系                   班    级                   指导老师

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试验目的：
1. 测定低碳钢（塑性材料）的弹性摸量E；屈服极限σs 等机械性能。
2．测定灰铸铁（脆性材料）的强度极限σb
3．了解塑性材料和脆性材料压缩时的力学性能。
材料拉伸与压缩实验指导书

低碳钢拉伸试验
拉伸试验的意义: 单向拉伸试验是在常温下以缓慢均匀的速度对专门制备的试件施加轴向载荷，在试件加载过程中观测载荷与变形的关系，从而决定材料有关力学性能。通过拉伸试验可以测定材料在单向拉应力作用下的弹性模量及屈服强度、抗拉强度、延伸率、截面收缩率等指标。其试验方法简单且易于得到较可靠的试验数据，所以是研究材料力学性能最基本、应用最广泛的试验。
操作步骤：
1．试验设备：WDW－3050电子万能试验机
2．试件准备：用游标卡尺测量试件试验段长度l0和截面直径d0，并作记录。
3．打开试验机主机及计算机等相关设备。
4．试件安装（详见WDW3050电子万能试验机使用与操作 三．拉伸试件的安装）。
5． 引伸计安装（用于测量E, 详见WDW3050电子万能试验机使用与操作 四．引伸计安装）。
6．测量参数的设定:
7．再认真检查一遍试件安装等试验准备工作。
8．负荷清零，轴向变形清零，位移清零。
9．开始进行试验，点击试验开始。
10．根据提示摘除引伸计。
11．进入强化阶段以后，进行冷作硬化试验，按主机控制面板停止，再按▼，先卸载到10kN，再加载，按▲，接下来计算机控制，一直到试件断裂（此过程中计算机一直工作，注意观察负荷位移曲线所显示的冷作硬化现象．）．
12．断裂以后记录力峰值。
13．点击试验结束（不要点击停止）。
14．材料刚度特征值中的弹性模量E的测定
试验结束后，在试验程序界面选定本试验的试验编号，并选择应力─应变曲线。在曲线上较均匀地选择若干点，记录各点的 值，分别为 及 (如i =0,1,2,3,4),并计算出相应的

计算E_i的平均值，得到该材料的弹性模量E的值。
15．材料强度特征值屈服极限和强度极限的测定
试验结束后，在试验程序界面选定本试验的试验编号，并选择负荷─位移曲线，找到的曲线屈服阶段的下屈服点，即为屈服载荷F_s, 找到的曲线上最大载荷值，即为极限载荷P_b.
计算屈服极限： ；计算强度极限： ；
16．材料的塑性特征值延伸率及截面收缩率的测定
试件拉断后，取下试件，沿断裂面拼合，用游标卡尺测定试验段长度，和颈缩断裂处截面直径。
计算材料延伸率

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深 圳 大 学 实 验 报 告

      课程名称：­    《 材料力学（1） 》      

      实验项目名称：  万能试验机测量材料的拉伸力学性能实验

              

学院：                                              

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材料的拉伸压缩实验

一、实验目的

1.      观察试件受力和变形之间的相互关系；

2.      观察低碳钢在拉伸过程中表现出的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象；观察铸铁在压缩时的破坏现象。

3.      测定拉伸时低碳钢的强度指标（s_s、s_b）和塑性指标（d、y）；测定压缩时铸铁的强度极限s_b。

4.      学习、掌握电子万能试验机的使用方法及工作原理。

二、实验设备

1.      微机控制电子万能试验机；

2.      游标卡尺。

三、实验材料

拉伸实验所用试件（材料：低碳钢）如图1所示，压缩实验所用试件（材料：铸铁）如图2所示：

 

图1  拉伸试件                          图2  压缩试件

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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,强度极限?,延伸率和断面收缩率。

（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=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：

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