低碳鋼拉伸試驗(yàn)機(jī),可以用作低碳鋼的拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)可用電腦儀器記錄并打印出來(lái),試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括應(yīng)力-應(yīng)變曲線,屈服強(qiáng)度以及加載的速率和時(shí)間的記錄。能詳細(xì)的記錄整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程,并用于教學(xué)或試驗(yàn)分析。
中文名稱 | 低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn) | 使用機(jī)器 | 低碳鋼拉伸試驗(yàn)機(jī) |
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用途 | 用于教學(xué)或試驗(yàn)分析 | 性質(zhì) | 實(shí)驗(yàn)方式 |
100KN液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),試驗(yàn)劃線器,游標(biāo)卡尺
● 原理部分:
低碳鋼是工程上最廣泛使用的材料,同時(shí),低碳鋼試樣在拉伸試驗(yàn)中所表現(xiàn)出的變形與抗力間的關(guān)系也比較典型。低碳鋼的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中工作段的伸長(zhǎng)量與荷載的關(guān)系由拉伸圖表示。做實(shí)驗(yàn)時(shí),可利用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)繪圖裝置繪出低碳鋼試樣的拉伸圖即下圖中拉力F與伸長(zhǎng)量△L的關(guān)系曲線。需要說(shuō)明的是途中起始階段呈曲線是由于試樣頭部在試驗(yàn)機(jī)夾具內(nèi)有輕微滑動(dòng)及試驗(yàn)機(jī)各部分存在間隙造成的。大致可分為四個(gè)階段:
(1)彈性階段OA:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部卸除荷載后,試樣將恢復(fù)其原長(zhǎng)。此階段內(nèi)可以測(cè)定材料的彈性模量E。
(2)屈服階段AS':試樣的伸長(zhǎng)量急劇地增加,而萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上的荷載讀數(shù)卻在很小范圍內(nèi)(圖中鋸齒狀線SS')波動(dòng)。如果略去這種荷載讀數(shù)的微小波動(dòng)不計(jì),這一階段在拉伸圖上可用水平線段來(lái)表示。若試樣經(jīng)過(guò)拋光,則在試樣表面將看到大約與軸線成45°方向的條紋,稱為滑移線。
(3)強(qiáng)化階段S'B 試樣經(jīng)過(guò)屈服階段后,若要使其繼續(xù)伸長(zhǎng),由于材料在塑性變形過(guò)程中不斷強(qiáng)化,故試樣中抗力不斷增長(zhǎng)。
(4)頸縮階段和斷裂BK 試樣伸長(zhǎng)到一定程度后,荷載讀數(shù)反而逐漸降低。此時(shí)可以看到試樣某一段內(nèi)橫截面面積顯著地收縮,出現(xiàn)"頸縮"的現(xiàn)象,一直到試樣被拉斷。斷口呈杯錐狀如右圖所示
利用原始標(biāo)距內(nèi)的殘余變形來(lái)計(jì)算材料斷后伸長(zhǎng)率A和斷面收縮率Z,計(jì)算公式為:
式中L0為原始標(biāo)距長(zhǎng)度,S0為原始橫截面面積,Lu為試樣斷裂后標(biāo)距長(zhǎng)度,Su為試樣斷裂后頸縮處最小橫截面面積。
圖2-4 低碳鋼拉伸圖
● 步驟:
1在試樣的原始標(biāo)距長(zhǎng)度L0范圍內(nèi),用試樣劃線器細(xì)劃等分10個(gè)分格線
2.根據(jù)GB/T 228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》中第7章的規(guī)定,測(cè)定試樣原始橫截面面積。本次實(shí)驗(yàn)采用圓形截面試樣,應(yīng)在標(biāo)距的兩端及中間處的兩個(gè)相互垂直的方向上各測(cè)一次橫截面直徑d,取其算術(shù)平均值,選用三處中平均直徑最小值,并以此值計(jì)算橫截面面積S0,其S0 =πd2/4。該計(jì)算值修約到四位有效數(shù)字(π取五位有效數(shù)字)。
3.打開(kāi)試驗(yàn)機(jī),安裝試樣,可快速調(diào)節(jié)試驗(yàn)機(jī)的夾頭位置,將試樣先夾持在上夾頭中,再升起下夾頭,將試樣夾牢并使之鉛直;
4.在計(jì)算機(jī)上輸入已測(cè)平均直徑中最小值等參數(shù),并勾選所需測(cè)定的參數(shù)FeH值、下屈服點(diǎn)力FeL值和最大力Fm值,上屈服強(qiáng)度Reh,下屈服強(qiáng)度Rel抗拉強(qiáng)度Rm。將進(jìn)油閥關(guān)閉,按試驗(yàn)機(jī)上啟動(dòng)鍵。同時(shí),操作計(jì)算機(jī)軟件使之開(kāi)始繪制曲線圖。
5..在加載實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,總的要求應(yīng)是緩慢、均勻、連續(xù)地進(jìn)行加載。并采用位移控制速率0.009mm/s。開(kāi)始測(cè)定時(shí)至達(dá)到屈服強(qiáng)度階段,試樣平行長(zhǎng)度的控制速率為0.009mm/S。達(dá)到強(qiáng)化階段后可適當(dāng)增大速率至0.015mm/s。試樣拉斷后立即停機(jī)并先取下試樣,然后打開(kāi)回油閥,使工作平臺(tái)復(fù)位。
5.在實(shí)驗(yàn)中,注意觀察拉伸過(guò)程四個(gè)特征階段中的各種現(xiàn)象,記錄的上屈服點(diǎn)力FeH值、下屈服點(diǎn)力FeL值和最大力Fm值,上屈服強(qiáng)度Reh,下屈服強(qiáng)度Rel抗拉強(qiáng)度Rm
考慮軟件識(shí)別問(wèn)題,手動(dòng)定位并設(shè)置下屈服點(diǎn)。
6.將斷后試樣拼接并用游標(biāo)卡尺測(cè)斷后標(biāo)距Lu,和拉斷處最小斷面的直徑du。
1測(cè)定低碳鋼的上屈服強(qiáng)度Reh,下屈服強(qiáng)度Rel,抗拉強(qiáng)度Rm,斷后伸長(zhǎng)率A,斷面收縮率Z
2觀察低碳鋼在拉伸過(guò)程中所出現(xiàn)的屈服、強(qiáng)化和縮頸現(xiàn)象,分析力與變形之間的關(guān)系,并繪制拉伸圖。
3學(xué)習(xí)、掌握萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的使用方法及其工作原理
分析:低碳鋼是工程上最廣泛使用的材料,同時(shí),低碳鋼試樣在拉伸試驗(yàn)中所表現(xiàn)出的變形與抗力間的關(guān)系也比較典型。低碳鋼的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中工作段的伸長(zhǎng)量與荷載的關(guān)系由拉伸圖表示。做實(shí)驗(yàn)時(shí),可利用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的...
分析:低碳鋼是工程上最廣泛使用的材料,同時(shí),低碳鋼試樣在拉伸試驗(yàn)中所表現(xiàn)出的變形與抗力間的關(guān)系也比較典型。低碳鋼的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中工作段的伸長(zhǎng)量與荷載的關(guān)系由拉伸圖表示。做實(shí)驗(yàn)時(shí),可利用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的...
1.低碳鋼常溫拉伸斷口一般呈典型的杯椎狀斷口。 2.鑄鐵試樣常溫拉伸斷口基本沒(méi)有變化(或者說(shuō)稍微縮小的圓截面),破壞斷口與橫截面重合,斷口粗糙,呈凹凸顆粒狀。原因當(dāng)然是因?yàn)榍罢呤撬苄圆牧虾笳呤谴嘈圆牧?..
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低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1)觀察低碳鋼在拉伸時(shí)的各種現(xiàn)象 ,并測(cè)定低碳鋼在拉伸時(shí)的屈服極限 s ,強(qiáng)度極限 b ,延伸率 10和斷面收縮率 。 (2)觀察低碳鋼在軸向拉伸時(shí)的各種現(xiàn)象。 (3)觀察試樣受力和變形兩者間的相互關(guān)系 ,并注意觀察材料的彈性、屈 服、強(qiáng)化、頸縮、斷裂等物理現(xiàn)象。 (4)學(xué)習(xí)、掌握電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的使用方法及其工作原理。 2儀器設(shè)備和量具 電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),單向引伸計(jì),游標(biāo)卡尺。 3試件 實(shí)驗(yàn)證明,試件尺寸和形狀對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響。 為了便于比較各種材料的機(jī) 械性能,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 中對(duì)試件 的尺寸和 形狀有統(tǒng)一 規(guī)定。 根據(jù)國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn), (GB6397-86),將金屬拉伸比例試件的尺寸列表如下: 本實(shí)驗(yàn)的拉伸試件采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的長(zhǎng)比例試件 (圖 2-1),實(shí)驗(yàn)段直徑 0d =10mm,標(biāo)距 0l =100mm。 4實(shí)驗(yàn)原理和方法 在拉伸實(shí)驗(yàn)前, 測(cè)定低碳鋼試
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低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.驗(yàn)證虎克定律,測(cè)定低碳鋼的彈性模量 E。 2.測(cè)定低碳鋼的屈服極限 s;強(qiáng)度極限 b ;延伸率 ;截面收縮率 。 3.觀察低碳鋼拉伸過(guò)程中各個(gè)階段的現(xiàn)象,繪制拉伸的應(yīng)力應(yīng)變曲線圖。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1.液壓式萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) 2.球鉸式引伸儀 3.游標(biāo)卡尺 三、試件 采用圓形截面試件,直徑 0d 為 10㎜。試件等截面的中段用于測(cè)量拉伸變形, 其長(zhǎng)度 0l 稱為“原始標(biāo)距” ,根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定,取 00 d10l ,即為 100 ㎜,兩端 較粗部分是頭部,為裝入試驗(yàn)機(jī)夾頭中承受拉力之用。如圖 2-1所示。 圖 2-1 四、實(shí)驗(yàn)原理 低碳鋼屬塑性材料,在做拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,其 P- l曲線如圖 2-2所示, 大致可分為四個(gè)階段:彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、局部變形階段。 1.彈性模量 E的測(cè)定 試件受到軸向拉力 P的作用時(shí),在比例極限內(nèi),應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系符合虎克