低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)

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1、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教案實(shí)驗(yàn)一　　低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)名稱　　低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．測定低碳鋼的屈服極限σs、強(qiáng)度極限σb、伸長率δ和斷面收縮率Ψ；2．觀察低碳鋼拉伸過程中的彈性變形、屈服、強(qiáng)化和縮頸等物理現(xiàn)象；3.熟悉材料試驗(yàn)機(jī)和游標(biāo)卡尺的使用。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．手動(dòng)數(shù)顯材料試驗(yàn)機(jī)2．MaxTC220試驗(yàn)機(jī)測試儀3．游標(biāo)卡尺四、試樣制備低碳鋼試樣如圖所示，直徑d=10mm，測量并記錄試樣的原始標(biāo)距L0。五、實(shí)驗(yàn)原理1.材料達(dá)到屈服時(shí)，應(yīng)力基本不變而應(yīng)變增加，材料暫時(shí)失去了抵抗變形的能力，此時(shí)的應(yīng)力即為屈服極限σs。2.材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力，即為強(qiáng)度極限σb。3.試樣的原

2、始標(biāo)距為L0，拉斷后將兩段試樣緊密對(duì)接在一起。量出拉斷后的長度L1，伸長率為拉斷后標(biāo)距的伸長量與原始標(biāo)距的百分比，即4.拉斷后，斷面處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比為斷面收縮率，即式中A0—試樣原始橫截面積；A1—試樣拉斷后斷口處最小橫截面積。六、實(shí)驗(yàn)步驟1．調(diào)零。打開力儀開關(guān)，待示力儀自檢停后，按清零按鈕，使顯示屏上的按鈕顯示為零。2．加載。用手握住手柄，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)施力使動(dòng)軸通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)千斤頂?shù)慕z杠上升，使試樣受力，直至斷裂。3．示力。在試樣受力的同時(shí)，裝在螺旋千斤頂和頂梁之間的壓力傳感器受壓產(chǎn)生壓力信號(hào)，通過回蕊電纜傳給電子示力儀，電子示力儀的顯示屏上即用數(shù)字顯示出力值。

3、4．關(guān)機(jī)。實(shí)驗(yàn)完畢，卸下試樣，操作定載升降裝置使移動(dòng)掛梁降到最低時(shí)關(guān)閉力儀開關(guān)，斷開電源。七、數(shù)據(jù)處理1.記錄相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)原始直徑斷口直徑原始標(biāo)距拉斷后標(biāo)距長度（mm）do=10mmd1=Lo=L1=2.計(jì)算伸長率δ和斷面收縮率Ψ3.在應(yīng)力應(yīng)變圖中標(biāo)出屈服極限σs和強(qiáng)度極限σb八、應(yīng)力應(yīng)變圖分析低碳鋼的拉伸過程分為四個(gè)階段，分別為彈性變形階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和縮頸階段。1.彈性變形階段：在拉伸的初始階段，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系為直線，此階段符合胡克定律，即應(yīng)力和應(yīng)變成正比；2.屈服階段：超過彈性極限后，應(yīng)力增加到某一數(shù)值時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變曲線上出現(xiàn)接近水平線的小鋸齒形線段，此時(shí)，應(yīng)力基本保持不變

4、，而應(yīng)變顯著增加，材料失去了抵抗變形的能力，鋸齒線段對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為屈服極限；3.強(qiáng)化階段：經(jīng)屈服階段后，材料又恢復(fù)了抵抗變形的能力，要使它繼續(xù)變形，必須增加拉力，強(qiáng)化階段中最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為材料所能承受的最大應(yīng)力，即強(qiáng)度極限；4.縮頸階段：當(dāng)應(yīng)力增大到最大值之后，試樣某一局部出現(xiàn)顯著收縮，產(chǎn)生縮頸，此后使試樣繼續(xù)伸長所需要的拉力減小，最終試樣在縮頸處斷裂。九、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1．說明測定屈服極限σs、強(qiáng)度極限σb、伸長率δ和斷面收縮率Ψ的實(shí)驗(yàn)原理及拉伸實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟；2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中記錄的數(shù)據(jù)，計(jì)算材料的伸長率δ和斷面收縮率Ψ；3.在應(yīng)力應(yīng)變圖中標(biāo)出屈服極限σs和強(qiáng)度極限σb；4.對(duì)應(yīng)力應(yīng)變圖進(jìn)

5、行分析。