北科大低碳钢拉伸试验实验报告.docx

低碳钢强度及应变硬化指数测定一、实验目的：1、通过拉伸试验来测定低碳钢在退火、正火、淬火的不同热处理状态下的强度和塑性性能。2、根据应力应变曲线确定塑性变形阶段的应变硬化指数和系数。二、试验要求按照相关国标标准（GB/T228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成实验测量工作。三、试验材料与试样本次试验的三个试样分别为经过退火、正火和淬火三种不同热处理的低碳钢试样。退火是指将金属或合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。其组织晶粒细小均匀，碳化物呈颗粒状，分布均匀。正火是指将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上30—50℃或更高的温度，保温达到完全奥氏体化后，在空气中冷却的热处理工艺。其组织可能是珠光体、贝氏体、马氏体或它们的混合组织，它的晶粒和碳化物细小（比退火的晶粒更细小），分布均匀。退火可消除过共析钢的网状二次碳化物。淬火是指将钢件加热到奥氏体化温度并保持一定时间，然后以大于临界冷却速度冷却，以获得非扩散型转变组织，如马氏体、下贝氏体的热处理工艺。其组织可能为片状马氏体、板状马氏体、片状下贝氏体或它们的混合组织。其组织是细小的马氏体及少量残余奥氏体，不存在先共析铁素体。四、实验测量工具、仪器与设备1、万能试验机WDW-200D（最大试验力200KN；试验力准确度：优于示值的0.5%；变形准确度：在引伸计满量程的2%~100%内优于示值1%）2、引伸计YYU-12.5/25（标距25mm，最大位移量12.5mm，精度在2%~100%Fs内优于示值的1%）3、游标卡尺（量程200mm，50分度，分辨能力0.02mm）4、测试标线器（标识距离误差为±1%）本次试验的直接测量量有：游标卡尺用来刻划原始标距、量原始试样截面直径、后颈缩最小处截面的直径和试样断后标距。五、试验步骤1．试件准备　　a、在每个试样原始标距范围内分别测量试样的两端及中央三个截面的直径，且在每一截面取互相垂直的两个方向各测量一次。　　b、沿每个试样平行长度范围内的两端涂色，用划线机刻划原始标距L0=50mm的两条标记线，在一个试样两端上做两个这样的标距，每个间隔10mm。2．试验机准备试验机的位移速度调至6min/mm。3．安装试件及引伸计　 首先取一号试样，将试样安装在引伸计上，试样两端用皮筋固定好，引伸计装好后要调整指针使之位于刻度零点。4．测试a、开动试验机。开始时缓慢加载，注意加载的载荷变化和自动绘图的情况。b、加载过程中，从绘图中观察屈服时的载荷。当载荷出现下降或曲线发生弯折时，说明材料发生屈服。c、屈服阶段后，注意观察曲线，当载荷随试样伸长达到最大出现下降时，取下引伸计。继续加载，注意观察试样变化，特别是颈缩现象。加载至试样被拉断时，停下试验机，卸下试样。5.按2—4步骤测试其他试样6.将试样断裂的部分仔细配接在一起使其轴线处于同一直线上，之后测量。试样断后标距Lu 。在颈缩最小处相互垂直方向测量直径，取其算术平均值计算最小横截面面积Su。7.获得的数据及曲线拷贝下来。8.整理仪器。六、数据处理1、原始数据：原始直径材料编号实验前标距Lo（mm）直径d（mm）最小截面积So上截面中截面下截面12平均12平均12平均15010.2010.2210.2110.2410.2210.2310.2010.2010.2081.6725010.0610.0210.0410.0010.0210.0110.0610.0410.0580.0735010.1210.1410.1310.1410.1610.1510.1810.1210.1580.55断后直径材料编号试验后断口处直径du（mm）平均值断后最小截面积Su第一次测量第二次测量第三次测量第四次测量第五次测量16.046.246.046.066.046.08429.0625.726.006.005.925.805.88827.1435.845.826.005.905.905.89227.25断后长度材料编号试验后断后标距Lu（mm）平均值第一组第二组第三组第四组第五组169.4469.6269.0669.1069.0869.26268.7468.9068.6668.6469.0068.588360.5060.6060.5660.3060.5860.508屈服强度和拉伸强度：分别取三个试样截面中直径平均值的最小值输入工程应力应变曲线的参数，然后由计算机模拟得到三个试样的工程应力应变曲线（附于附表中），并得到各式样的强度性能指标并修约。修约按照国标GB/T8170要求修约，如表所示:性能范围修约间隔Rm、 ReH 、ReL、 Rp≤200MPa1MPa200～1000MPa5MPa＞1000MPa10MPaA0.50%Z0.50%试样1：试样屈服效应明显，得到下屈服强度ReL=278.