材料性能学实验报告.doc

材料性能综合实践 指导书 姓 名： 谭秀熊 学 号： 3101602325 班 级： 材料科学1003 指导教师： 李巍 福建工程学院·材料科学教研室 2012年12月 实验一 拉伸及压缩实验 一、实验目的 观察分析低碳钢、铸铁、黄铜、工程塑料拉伸过程及实验现象； 测定低碳钢拉伸时的弹性模量 E、屈服极限σS、强度极限σb、延伸率δ 、截面收缩率 ψ；用引伸计测定塑性材料的弹性模量； 观察分析比较不同材料的实验过程及实验现象； 认识典型塑性材料力学性能特点和断裂特征； 掌握万能材料实验机的基本操作； 二、实验设备及试样 微机控制电子万能试验机 游标卡尺 低碳钢、铸铁、Q235、45钢拉伸试样（一般为圆形截面），l0=10d=100mm,将l0十等分，用画线刻划圆周等分线 三、实验原理及方法 1、屈服极限σS及强度极限σb的测定 试样加载时到达屈服阶段时，低碳钢的P一曲线呈锯齿形。与最高载荷对应的应力称为上屈服极限，它受变形速度和试样形状的影响，一般不作为强度指标。同样，载荷首次下降的最低点（初始瞬时效应）也不作为强度指标，一般把初始瞬时效应之后的最低载荷Ps对应的应力作为屈服极限σS。因为进入屈服阶段时，示力指针停止前进，并开始倒退，这时应注意指针的波动情况，捕捉指针所指的最低载荷Ps。以试样的初始横截面面积Ao除Ps，即得屈服极限。 σS =Ps／Pb 屈服阶段过后，进入强化阶段，试样又恢复了承载能力。载荷到达最大值Pb时，试样某一局部的截面明显缩小，出现“颈缩”现象，这时示力度盘的从动针停留在Pb不动，主动针则迅速倒退，表明载荷迅速下降，试样即将被拉断。以试样的初始横截面面积A0除Pb，即得强度极限。 σb =Pb／Pb 2、延伸率 及断面收缩率 的测定 试样的标距原长为l0,拉断试样后将两端试样紧密地对接在一起，量出拉断后的标距长为l1，延伸率为 =（l1- l0／l0）×100%。断口附近的塑性变形最大，所以l1的量取与断口的位置有关。如断口发生于l0两端或在l0之外，则实验无效，应重做。若断口距l0一端的距离≦l0／3，则按下述断口移中法测定l1。在拉断后的长段上，由断口处取约等于短段的格数得B点，若剩余格式数为偶数，取其一半得C点，AB长为a，BC长为b则l1 =a+2b。当长段剩余格数为奇数，取剩余格数减一后的一半得C点，加一后的一半得C1点，AB;BC,BC1的长度分别为a,b1，b2,则l1 =a+b1+b2. 试样拉断后，设颈缩处的最小横截面面积为A，由于断口不是规则的圆形，应在两个相互垂直的方向上量取最小截面的直径，以其平均值计算A，然后按下式计算断面收缩率。φ=(A0-A/A0)×100% 四 、实验步骤 1 开启试验机，打开测试桌上的testexpest图标，然后出现登陆界面 具体运行是首先开启实验操作中电脑图标进行联机，随后其右侧圆形图标会变绿，下方也出现了数值的变化，再点击绿色图标进行启动，这时整个系统会发出响随后整个界面灯会亮起，此时可以进行实验操作。 3 安装试件，启动升降马达，注意界面右下角类似于把手的图标，可点击其进行机器高速和低速的升降运转。调整工作台到适当高度至下而上装上夹头和试件，并使试件安装牢固且垂直，安装弹性引伸计，用于测定弹性模量 4 进行实验 （1）开动绿色按钮，试验机缓慢匀速加载。 （2）发生屈服后，继续加载直至试件断裂，在断裂前注意观察颈缩现象，实验断裂后停机。 （3） 取下试样，将断裂试件的两段对齐并尽量挤紧，用游标卡尺测量拉断后的试件标距l1，并对接好断口，分别测量试件断口处的直径，在互相垂直的方向上各测一次，取平均值作为该处的直径。计算试件断口处的横截面面积A1,。 （4） 打印或导出所需数据进行处理。 五、数据记录和处理 试样名称： 铝合金 试验前 试验后 试样 尺寸 标距l0（mm） 100.00 标距l0（mm） 110 直径d0（mm） 9.90 直径d0（mm） 6.40 截面面积A0（mm2） 76.97 截面面积A0（mm2） 32.16 试样 简图 屈服载荷Ps =24.412KN 屈服极限σs=317.163N/mm 最大载荷Pb=24.412KN 强度极限σb=317.163Mpa 断后伸长率δ=10% 断面收缩率φ=58.21% 试样名称： 灰铸铁 试验前 试验后 试样 尺寸 标距l0（mm） 100.00 标距l