拉伸实验报告.doc

拉伸实验报告 实验目的 1、掌握如何正确进行拉伸实验的测量； 2、通过对拉伸实验的实际操作，测定低碳钢的弹性模量 E、屈服极限бs、 强度极限бb 、延伸率δ 、截面收缩率 ψ； 3、观察在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图（P―Δ曲线) ； 4、通过适当转变，绘制真应力-真应变曲线S-e，测定应变硬化指数n ，并了解其实际意义。 实验器材与设备 1、电子万能材料试验机（载荷、变形、位移） 其设备如下： 主机 主机 微机处理系统测试控制 微机处理系统 测试控制 CSS-44200 CSS-44200 2、变形传感器（引申仪） 型 号 ∶YJ Y―11 标 距 L ∶50 mm 量 程 ΔL∶ 25mm 3、拉伸试件 为了使试验结果具有可比性，按GB228-2002规定加工成标准试件。 其标准规格为：L0=5d0，d0=10mm。 试件的标准图样如下： 过渡部分夹持部分 过渡部分 夹持部分 工作部分 工作部分 标准试件图样 实验原理与方法 低碳钢拉伸 随着拉伸实验的进行，试件在连续变载荷作用下经历了弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段以及局部变形阶段这四个阶段。 其拉伸力——伸长曲线如下： 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 局部变形阶段 低碳钢的拉伸力——伸长曲线 2、低碳钢弹性模量 E的测定 在已经获得的拉伸力—伸长曲线上取伸长长度约为标距的1%~8%的相互距离适当的两点（本实验选取了伸长为4%和8%的两点），读出其力和伸长带入相关的计算公式计算出弹性模量E。 应变硬化指数n的测定 在金属整个变形过程中，当外力超过屈服强度之后，塑性变形并不是像屈服平台那样连续流变下去，而需要不断增加外力才能继续进行。这表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力，这就是应变硬化性能。塑性应变是硬化的原因，而硬化则是塑性应变的结果。应变硬化是位错增值，运动受阻所致。 准确全面描述材料的应变硬化行为，要使用真实应力——应变曲线。因为工程应力——应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积和原始标距长度来度量的，并不代表实际瞬时的应力和应变。当载荷超过曲线上最大值后，继续变形，应力下降，此与材料的实际硬化行为不符。 在拉伸真实应力——应变曲线上，在均匀塑性变形阶段，应力与应变之间符合Hollomon关系式 S=Ken 式中，S为真实应力；K为硬化系数，亦称强度系数，是真实应变等于1.0时的真实应力；e为真实应变；n为应变硬化指数。 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，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。 根据GB5028-85，应变硬化指数n的计算过程如下： 首先，要绘制出真实的应力——应变曲线，然后根据在塑性变形阶段下： 真应力 S=F/A 真应变 e=△L/L 根据塑性变形时体积不变的条件： dV =0 V=AL 由① ②联立求解得： 此式为颈缩判据。 在颈缩点 Sb=KeBn dSb/deB=KneBn-1 故： KeBn=KneBn-1 即： n = eB 故可求出应变硬化指数n的值。 实验数据修约 (GB228―87) 测定的机械性能的数值修约，按照GB1.1－81执行。 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 实验结果与分析 实验所得数值结果 标距 直径 断面收缩率 屈服强度 下屈服力 最大力 抗拉强度 弹性模量 断后伸长率 应变硬化指数 L0 d Z Re Fel Fm Rm E A n mm mm % N/mm^2 kN kN N/mm^2 10^5N/mm % 100.5 10 66.36 293.3 23.04 34.89 444.2 2.04 31.90 0.28 2、实验所得力——位移曲线 F/KN位移S（mm） F/KN 位移S（mm） 3、力——变形曲线 F/KN F/KN 变形 L/mm 变形 L/mm 修约处理后数据整理 ： 屈服极限 бs = 295 MPa 强度极限 бb = 445 MPa 延伸率 δ = 66 % 截面收缩率 Ψ= 32 % 应变硬化指数 n =0.28 实验步骤 1、根据GB228-2002选取标准试件； 2、将试件放入电子万能材料试验机CSS-44200中（放入