应变硬化指数实验新.ppt

材料力学性能实验 南京理工大学 力学实验中心 拉伸试件 S=P/A * * * (工程力学实验教学系列 ) 材料的力学性能 (变形与强度) 1、拉伸、压缩、扭转、弯曲 2、静载荷、动载荷；常温、高温 3、常温静载拉伸试验―基本的试验 4、金属拉伸试验标准 GB228―2002 试样形状、试验环境、 加载速度 材料的力学性能 (变形与强度) 常温、 静载拉伸试验―基本的试验 弹性模量 E、屈服极限бs 、 强度极限бb 延伸率δ 、截面收缩率Ψ 金属拉伸试验标准 GB228―2002 测定应变硬化指数 n GB5028-85 试样形状、加载速度、试验环境 一、实验目的∶ 1、测定低碳钢的弹性模量 E、屈服极限 、 强度极限 、延伸率δ 、截面收缩率 ψ； 2、观察在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图 (P―Δ曲线) ； 3、绘制真应力-真应变曲线s-e， 测定应变硬化指数n 拉 伸 试 验 二、设备及测试系统 1 、电子万能材料试验机 (载荷、变形、位移) 主机 测试控制 微机处理系统 CSS―44200 设备及测试系统 2 、变形传感器 (引伸仪) 型 号 ∶YJ Y―11 标 距 L ∶50 mm 量 程 ΔL∶ 5mm ⑦光电位移编码器 ( 位移传感器） ①上横梁 ⑧传动系统(立柱、丝杠) ②活 动 横梁 ⑤ 负荷传感器 ③ 上、下夹头 ⑥引伸计 （变形传感器） ④工作台(压缩、弯曲) Css-44200 为了使试验结果具有可比性，按GB228-2002规定加工成标准试件。 对园试件，试件的标距 L0 与 d0 有 L0 =10 d0 和 L0 = 5 d0 工作部分 夹持部分 过渡部分 三、实验原理与方法 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 局部变形阶段 1、 低碳钢拉伸 低碳钢弹性模量 E的测定 ( P 、 YJY-11 ) 2.应变硬化指数n的测定GB5028-85 名义应力- 应变曲线σ- ε σ=P/A0 ε=△L/L0 真实应力- 应变曲线和 工程应力应变曲线 应变硬化指数n 反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力。 绘制真应力-真应变曲线S-e 真应变 e=△L/L 真应力 S=F/A ① 根据塑性变形时体积不变的条件 ② ① ① ②联立求解得： ① ② 绘制真应力-真应变曲线S-e n - 应变硬化指数 e=△L/L S= σ (1+ ε) e= ㏑(1+ ε) S = K e n (σi , ε I ) S-e: 在拉伸曲线上确定几个点的 、 ；分别换算成S、e 。然后制作 ----- 曲线，斜率即为所求的n值。 应变硬化指数的工程意义：n值大，则构件承受偶然过载的能力大，从而保证构件的安全。 应变硬化指数 应变硬化指数 测定的机械性能的数值修约，按照GB1.1－81执行。 5、实验数据修约 (GB228―87) 若应力在200～1000MPa范围， 应力计算的尾数2.5，则舍去； 计算的尾数≥2.5或7.5,则取5； 计算的尾数≥7.5，则取10 四、结果分析及数据整理 (1) 低碳钢拉伸 屈服极限 бs = MPa 强度极限 бb = MPa 延伸率 δ= % 截面收缩率 Ψ= % 应变硬化指数 n