低碳钢拉伸试验预习报告.doc

The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020 低碳钢拉伸试验预习报告 低碳钢拉伸试验报告 试验目的 通过拉伸试验测定低碳钢在不同的热处理状态下的强度和塑性性能。 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。 了解国标—阅读国标，按照国标要求开展试验 选择评价试验设备—估计测量试验要求（精度，量程），了解试验设备能力，评估试验设备的适用性。估算测量误差，评价试验。 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）要求完成试验测量工作。 试验原理 拉伸试验是评定金属材料性能的常用测试方法，可以检测强度与塑性性能。 拉伸试验测定的拉伸曲线是观察金属材料塑性变形过程的良好手段。在均匀变形阶段，hollommon公式可以较好地描述金属的塑性变形规律。该经验公式中，反映材料特性的两个参数应该是应变硬化系数k和应变硬化指数n。 低碳钢是具有良好塑性的金属，经过不同的热处理获得不同的微观组织结构，因而具有不同的强度和塑性。通过拉伸试验观察淬火、正火和退火三种不同的热处理后，低碳钢的性能与塑性参数n、k的变化。 低碳钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系比较典型。低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的关系由拉伸图表示，可以分为四个阶段。 （1）弹性阶段：这一阶段试样的变形完全是弹性的，全部写出荷载后，试样将恢复其原长。 （2）屈服阶段：试样的伸长量急剧地增加，而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计，这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。 （3）强化阶段：试样经过屈服阶段后，若要使其继续伸长，由于材料在塑性变形过程中不断强化，故试样中抗力不断增长。 （4）颈缩阶段和断裂：试样伸长到一定程度后，荷载读数反而逐渐降低。此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩，出现“颈缩”的现象，一直到试样被拉断。 试验设备及材料：依据执行GB/T228-2002 设备仪器有：游标卡尺：最高精度为。万能材料试验机 WDW-200D。载荷传感器，级。引伸计，级。 试验材料：退火低碳钢，正火低碳钢，淬火低碳钢的R4标准试样各一个 根据国标GB/T228-2002，R4样品规格如下 标距 平行长度 截面原始直径 过渡弧直径 头部直径 50mm 60mm 10mm 8mm 20mm 试验步骤 用游标卡尺测量试样的初始直径d（在相互垂直的两个方向上测量后取平均值）。 用划线器划线，测量试样的标距的初始值Lo。 安装引伸计至试样的标距内，将试样安装在试验机的上下夹头之间。 设置试验参数，按照计算机提示输入设置参数，传感器初值置零。 启动测试过程，由计算机记录载荷-伸长数据；在载荷达到最大值时（出现颈缩）取下引伸计。 继续加载直至试样断裂，计算机自动终止试验，取下试样。 用游标卡尺测量试样断后标距长度Lu和颈缩区 最小直径du。 根据得出的数据和计算机图表以及国标要求，处理试验，完成报告。 试验结果及讨论 数据处理 拉伸前试样初始横截面积：So 断后颈缩处最小面积：S 对断面收缩率的计算：Z= 断后伸长率A= 断后标距测量的方差：1 U 抗拉强度Rm，由抗拉强度公式：R 屈服强度（规定非比例延伸强度）：用%法作出平行线 Hoolomon公式的拟合：用于在达到最大载荷即颈缩处发生前的均匀塑性变形阶段，工程应力σ，工程应变ε,真应力S，真应变 l之间满足： S=σ1+ε 由此导出了Hoolomon公式：S=K K为应变硬化系数，n为应变硬化指数。 根据公式σ=FSo ε=△llo