金属材料的拉伸、压缩实验 实验一金属材料的拉伸实验 金屈材料的力学性能是指材料在外力作用下麦现出的变形、破坏等方面的特性，研究材 料的力学性能是建立构件的强度条件和计算构件变形所不可缺少的。材料的拉伸实验是研究 金属材料力学性能最基本的实验 工程中常用的材料品种很多，不同材料在受力后会表现出不同的力学性能和现象。低碳 钢和铸铁是广泛使用的两种典型的工程材料。 金属材料拉伸实验是指在室温条件下，将缓慢施加的单向拉伸载荷作用于表面光滑的拉 伸试件上来测定材料力学拉伸性能的方法。最常用拉伸试件的形状和尺寸如图1.1(a)所示。 头部 (a 3.2 (b) 图1.1 (圆形试样b矩形试样 若采用光滑圆柱试件，试件的标矩长度L。比直径do要大的多：通常Lo>5d0,以使试件横 截面上的应力均匀地分布，实现轴向均匀加载。试件做成圆柱形是便于测量径向应变，试件 的加工也比较简单。当测量板材拉伸性能和带材的拉伸性能时也可以采用板状试件，如图 1.1b)所示。 在国家标准GB228一2010中，对拉伸试件的几何形状，尺寸及允许的加工误差作了相 应的规定。 一、实验目的 1.测定低碳钢试件的抗拉屈服极限G: 2.测定低碳钢试件的抗拉强度极限o: 3,测定低碳钢试件的断后伸长率δ： 4.测定低碳钢试件的断面收缩率平： 5.测定铸铁试件的抗 拉强度极 6.观察和比较塑性材料和跪性材料的破坏过程和破坏特征、力学现象： 7.熟悉电子万能材料试验机的操作和游标卡尺的使用： 8.了解电子万能材料试验机的结构及工作原理，熟悉操作规程及正确使用方法：
金属材料的拉伸、压缩实验 实验一 金属材料的拉伸实验 金属材料的力学性能是指材料在外力作用下表现出的变形、破坏等方面的特性，研究材 料的力学性能是建立构件的强度条件和计算构件变形所不可缺少的。材料的拉伸实验是研究 金属材料力学性能最基本的实验。 工程中常用的材料品种很多，不同材料在受力后会表现出不同的力学性能和现象。低碳 钢和铸铁是广泛使用的两种典型的工程材料。 金属材料拉伸实验是指在室温条件下，将缓慢施加的单向拉伸载荷作用于表面光滑的拉 伸试件上来测定材料力学拉伸性能的方法。最常用拉伸试件的形状和尺寸如图 1.1（a）所示。 (a) (b) 图 1.1 (a) 圆形试样 (b) 矩形试样 若采用光滑圆柱试件，试件的标矩长度 L0 比直径 d0 要大的多;通常 L0>5d0，以使试件横 截面上的应力均匀地分布，实现轴向均匀加载。试件做成圆柱形是便于测量径向应变，试件 的加工也比较简单。当测量板材拉伸性能和带材的拉伸性能时也可以采用板状试件，如图 1.1(b)所示。 在国家标准 GB228—2010 中，对拉伸试件的几何形状，尺寸及允许的加工误差作了相 应的规定。 一、实验目的： 1．测定低碳钢试件的抗拉屈服极限 σs； 2．测定低碳钢试件的抗拉强度极限 σb； 3．测定低碳钢试件的断后伸长率 δ； 4．测定低碳钢试件的断面收缩率 Ψ； 5．测定铸铁试件的抗拉强度极限 σb； 6．观察和比较塑性材料和脆性材料的破坏过程和破坏特征、力学现象； 7．熟悉电子万能材料试验机的操作和游标卡尺的使用； 8．了解电子万能材料试验机的结构及工作原理，熟悉操作规程及正确使用方法；
9.比较低碳钢和铸铁的力学性能特点并分析断口形状。 二、实验设备： 1.电子万能材料试验机： 图12电子万能试验机系统 子.将十分用等分.支用打上等分 4.打印机 三、拉伸试样的制备： 金属材料的屈服极限、强度极限、断后伸长率δ和断面收缩率平是由拉伸实验来 决定的。为此应首先用被测试的金属材料来制备试件。实验表明，试件的尺寸和形状对实验 结果具有一定的影响。为了避免这种影响和便于各种材料力学性能的数值能互相比较，所以 对试样的尺寸和形状，国家有统一的规定。拉伸试样应按国际标准GB/228-2010(金属材料拉 伸试验)进行加工。拉伸试样的形状随金属产品的品种、规格及试验目的的不同而分为圆形 矩形及异形裁面。最常用的是圆型和矩形试样。如图1,1所示。 圆形和矩形截面试件均由夹持段、过渡段和平行段三部分组成。试样多采用哑铃状，夹 持部分稍粗，过渡部分以圆角与平行部分光滑连接，是用来夹持试件、传递拉力，以保证试 样破坏时断口在平行部分。其形状和尺寸要与试验机的钳口夹块相匹配。一般对于直接用钳 口夹紧的试样，其夹持部分长度应不小于钳口深度的3/4。夹持部分的形状和尺寸依据试样 大小、材料特性、试验目的以及试验机夹具的结构进行设计。可制成圆柱形、阶梯形或螺纹 形。平行部分用于测量拉伸变形，此段的长度L。称为原始标矩。试件两头部之间的均匀段 长度L应大于标距L,均匀段长度称为平行长度，用符号L表示。圆截面试样之L+d,矩 形截面试样2L0+b,/2,圆弧过液应有足够大的过渡圆弧半径和台阶。脆性材料的圆角半径 要比塑性材料的圆角半径大一些，以减小应力集中，确保试样不会在该处断裂。 拉伸试件分为比例试件和非比例试件两种。比例试件是指标距长度与横截面面积间具有 下列关系的试件Lo=KA。式中系数K通常为5.65和113，前者称为短试件，后者称为长试 件。因此，对直径为d的圆截面 短试样：L=5.65√A=5d
9．比较低碳钢和铸铁的力学性能特点并分析断口形状。 二、实验设备： 1．电子万能材料试验机； 图 1.2 电子万能试验机系统 2．游标卡尺； 3．拉伸试样 L0=10d0，将 L0 十等分,用划线机刻划圆轴等分线，或用打点机打上等分点； 4．打印机。 三、拉伸试样的制备： 金属材料的屈服极限 σs、强度极限 σb、断后伸长率 δ 和断面收缩率 Ψ 是由拉伸实验来 决定的。为此应首先用被测试的金属材料来制备试件。实验表明，试件的尺寸和形状对实验 结果具有一定的影响。为了避免这种影响和便于各种材料力学性能的数值能互相比较，所以 对试样的尺寸和形状，国家有统一的规定。拉伸试样应按国际标准 GB/228-2010(金属材料 拉 伸试验)进行加工。拉伸试样的形状随金属产品的品种、规格及试验目的的不同而分为圆形、 矩形及异形截面。最常用的是圆型和矩形试样。如图 1.1 所示。 圆形和矩形截面试件均由夹持段、过渡段和平行段三部分组成。试样多采用哑铃状，夹 持部分稍粗，过渡部分以圆角与平行部分光滑连接，是用来夹持试件、传递拉力，以保证试 样破坏时断口在平行部分。其形状和尺寸要与试验机的钳口夹块相匹配。一般对于直接用钳 口夹紧的试样 ，其夹持部分长度应不小于钳口深度的 3/4。夹持部分的形状和尺寸依据试样 大小、材料特性、试验目的以及试验机夹具的结构进行设计。可制成圆柱形、阶梯形或螺纹 形。平行部分用于测量拉伸变形，此段的长度 L0 称为原始标矩。试件两头部之间的均匀段 长度 L 应大于标距 L0，均匀段长度称为平行长度，用符号 L 表示。圆截面试样 L≥L0+d0,矩 形截面试样 L≥L0+b0/2，圆弧过渡应有足够大的过渡圆弧半径和台阶。脆性材料的圆角半径 要比塑性材料的圆角半径大一些，以减小应力集中，确保试样不会在该处断裂。 拉伸试件分为比例试件和非比例试件两种。比例试件是指标距长度与横截面面积间具有 下列关系的试件 L0=KA0。式中系数 K 通常为 5.65 和 11.3，前者称为短试件，后者称为长试 件。因此，对直径为 d0 的圆截面 短试样： 0 0 0 L A d = = 5.65 5 ；
长试样：L=113√A,=10d。: 长圆试件的标矩长度等于10da: 非比例试件的标矩与其横截面间无上述一定关系，而是根据制品（薄板、薄带、细管 细丝、型材等)的尺寸和材料的性质给以规定的平行长度L和标矩长度。 四、实验原理及方法： 通常将整个实验过程中载荷与变形之间的关系，用以绝对伸长AL为横坐标，拉力F为 纵坐标的载荷一变形曲线来表示，这种曲线一般称做拉伸图（见图13）。拉伸图是截面均匀 的试样在连续增长的轴向拉伸载荷作用下所测出的实验曲线。实验的结果可以全部在这根曲 线上观察到。如果把△L除以原始标矩长度L、F除以原始截面面积A,就得到应力应变 之间的关系曲线。以横坐标代表应变，纵坐标代表应力，可以绘出应力应变曲线，这种曲线 可以消除试样尺寸的影响。 首先将机器、计算机打开，布置如图12所示。 将试样装卡在试验机夹头内，对计算机进行实验方式等的设置。之后将匀速缓慢加载（加 载速度对力学性能是有影响的，速度越快，所测的强度值就越高，因此，在设置实验速度时 不要设太大的速度，以免数据不准确)。在实验过程中，力传感器和电子引伸计分别将感受 到的载荷和变形转换为电信号输入到计算机，计算机将显示出力和变形的曲线图、力和变形 的大小，以及相应的应力、应变和其它参数值。 哥，纸碳钢拉佛表示低碳钢拉伸时的拉伸图和应力应变曲线。 F D △1 图13低碳钢拉伸图
长试样： 0 0 0 L A d = = 11.3 10 ； 长圆试件的标矩长度等于 10d0； 非比例试件的标矩与其横截面间无上述一定关系，而是根据制品（薄板、薄带、细管、 细丝、型材等）的尺寸和材料的性质给以规定的平行长度 L 和标矩长度 L0。 四、实验原理及方法： 通常将整个实验过程中载荷与变形之间的关系，用以绝对伸长 ΔL 为横坐标，拉力 F 为 纵坐标的载荷—变形曲线来表示，这种曲线一般称做拉伸图（见图 1.3）。拉伸图是截面均匀 的试样在连续增长的轴向拉伸载荷作用下所测出的实验曲线。实验的结果可以全部在这根曲 线上观察到。如果把 ΔL 除以原始标矩长度 L0、F 除以原始截面面积 A0，就得到应力应变 之间的关系曲线。以横坐标代表应变，纵坐标代表应力，可以绘出应力应变曲线，这种曲线 可以消除试样尺寸的影响。 首先将机器、计算机打开，布置如图 1.2 所示。 将试样装卡在试验机夹头内，对计算机进行实验方式等的设置。之后将匀速缓慢加载（加 载速度对力学性能是有影响的，速度越快，所测的强度值就越高，因此，在设置实验速度时 不要设太大的速度，以免数据不准确）。在实验过程中，力传感器和电子引伸计分别将感受 到的载荷和变形转换为电信号输入到计算机，计算机将显示出力和变形的曲线图、力和变形 的大小，以及相应的应力、应变和其它参数值。 ①、低碳钢拉伸 图 1.3 和图 1.4 分别表示低碳钢拉伸时的拉伸图和应力应变曲线。 图 1.3 低碳钢拉伸图
=弹性及 服阶 」局部变形阶夜 000 图14低碳钢应力应变曲线与试样的对应关系 从图14观察实验结果，低碳钢拉伸过程可以分为四个阶段： 1.弹性阶段： 图1.4的阳段，应力应变曲线为直线，表明在这一阶段应力应变成正比，材料服从胡 克定律。直线部分最高点a点对应的应力为比例极限p。这部分载荷与变形成比例，材料 的弹性模量应在阳部分测出。实验时使用引伸仪，计算机将自动计算出弹性模量E。这个 阶段可以一直到达a点，阳阶段，载荷与变形并存，当载荷卸去后变形随即恢复，因此所 有的变形均为弹性变形。 2.屈服阶段： 金属材料的屈服是宏观塑性变形的开始，是位错增值和运动的结果。超出弹性变形范围 之后，材料产生了明显的塑性流动，此时，应力只有微小的增加，或者不增加，或者在一个 小范围内上下波动，但应变有较大的增加，于是应力应变曲线出现水平曲折或者锯齿形状。 这种载荷在一定范围内波动而试样还继续变形伸长的现象称为屈服。屈服阶段中一个重要的 力学性质就是屈服点。 低碳钢材料存在上屈服点和下屈服点，不加说明一般都是指下屈服点。上屈服点对应拉 伸图中的B点，记为F,即试样发生屈服而力首次下降前的最大值，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。一般将初始瞬时效应以后的最低载荷Fs除以试样的初始横截面积A作为屈 服极限0，下屈服点对应拉伸图中的A点，记为FsL,是指不记初始瞬时效应的屈服阶段中 的最低力值，注意这里的初始瞬时效应对于液压式万能试验机由于摆的回摆惯性尤其明显， 而对于电子万能试验机则不明显，只有在图上看到。 ·般通过指针法和图示法来确定屈服点，综合起来具体读法为：当屈服出现一对峰谷时 则对应于谷低点的位置就是屈服点：当屈服阶段出现多个波动峰谷时，则除去第一个谷值后 所余最小谷值点就是屈服点。用下式计算材料的屈服极限
图 1.4 低碳钢应力应变曲线与试样的对应关系 从图 1.4 观察实验结果，低碳钢拉伸过程可以分为四个阶段： 1．弹性阶段： 图 1.4 的 oa 段，应力应变曲线为直线，表明在这一阶段应力应变成正比，材料服从胡 克定律。直线部分最高点 a 点对应的应力为比例极限 σp。这部分载荷与变形成比例，材料 的弹性模量应在 oa 部分测出。实验时使用引伸仪，计算机将自动计算出弹性模量 E。这个 阶段可以一直到达 a ’点，oa ’阶段，载荷与变形并存，当载荷卸去后变形随即恢复，因此所 有的变形均为弹性变形。 2．屈服阶段： 金属材料的屈服是宏观塑性变形的开始，是位错增值和运动的结果。超出弹性变形范围 之后，材料产生了明显的塑性流动，此时，应力只有微小的增加，或者不增加，或者在一个 小范围内上下波动，但应变有较大的增加，于是应力应变曲线出现水平曲折或者锯齿形状。 这种载荷在一定范围内波动而试样还继续变形伸长的现象称为屈服。屈服阶段中一个重要的 力学性质就是屈服点。 低碳钢材料存在上屈服点和下屈服点，不加说明一般都是指下屈服点。上屈服点对应拉 伸图中的 B 点，记为 Fsu，即试样发生屈服而力首次下降前的最大值，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。一般将初始瞬时效应以后的最低载荷 FSL 除以试样的初始横截面积 A0 作为屈 服极限 σs，下屈服点对应拉伸图中的 A 点，记为 FSL，是指不记初始瞬时效应的屈服阶段中 的最低力值，注意这里的初始瞬时效应对于液压式万能试验机由于摆的回摆惯性尤其明显， 而对于电子万能试验机则不明显，只有在图上看到。 一般通过指针法和图示法来确定屈服点，综合起来具体读法为：当屈服出现一对峰谷时， 则对应于谷低点的位置就是屈服点；当屈服阶段出现多个波动峰谷时，则除去第一个谷值后 所余最小谷值点就是屈服点。用下式计算材料的屈服极限
6=F/A 3.强化阶段： 强化标志若材料抵抗继续变形的能力在不断地增强，同样也表明材料要继续变形就要不 断增加载荷，材料又恢复了抵抗变形的能力。材料在这一阶段均匀变形，变形量增加。在强 化阶段如果要卸载，弹性变形会随之消失，塑性变形将会永久保留下来。强化阶段的卸载路 径与弹性曲线近似平行。卸载后重新加载时，加载曲线仍与弹性曲线平行。重新加载后材料 的比例极限明显提高。而塑性性能明显下降。这种现象称之为冷作硬化。冷作硬化是金属材 料的重要性质之一。工程中利用冷作硬化工艺的例子很多，如挤压、冷拔、喷丸等。图1.3 中的D点是拉伸曲线的最高点，载荷为「，对应的应力是材料的抗拉强度极限，记为 G=F/A 4.颈缩阶段： 对应于拉伸图的DE段，从试样承受最大应力点开始直到断裂点为止。在这个过程中 试样的某个区域呈现颈缩现象，变形在局部进行，由于局部的真应力急剧上升，载荷达到最 大值后，塑性变形开始在局部进行，这是因为在最大载荷D点以后，变形强化跟不上变形 的发展，由于材料本身缺陷的存在，于是均匀变形转化为集中变形，导致形成颈缩。颈缩阶 段，承载面积急剧减小，试样承受的载荷也不断下降，直至断裂。断裂后，试样的弹性变形 消失，塑性变性则永久保留在断裂的试样上，材料的塑性性能通常用试样断裂后残留的变形 来衡量。材料的塑性性能指标通常用断后伸长率δ和晰面收缩率平来表示， 塑性性能指标为断后伸长率和断面收缩率。 断后伸长率是试样拉断后标矩的伸长(L一L)与原始标矩(L。)之比的百分率，即 6-5-h×100 L 断面收缩率是试样断裂后试样横截面积的最大收缩量(A。~A)与原始横截面积(A,) 之比的百分奉。 y=4-4x100 6 塑性材料试样的塑性变形（颈缩部分）集中在颈缩处并向两边逐渐减小，颈缩部分的变 形在总变形中占很大的比例，见图1.6
s 0 / = F A SL 3．强化阶段： 强化标志着材料抵抗继续变形的能力在不断地增强，同样也表明材料要继续变形就要不 断增加载荷，材料又恢复了抵抗变形的能力。材料在这一阶段均匀变形，变形量增加。在强 化阶段如果要卸载，弹性变形会随之消失，塑性变形将会永久保留下来。强化阶段的卸载路 径与弹性曲线近似平行。卸载后重新加载时，加载曲线仍与弹性曲线平行。重新加载后材料 的比例极限明显提高。而塑性性能明显下降。这种现象称之为冷作硬化。冷作硬化是金属材 料的重要性质之一。工程中利用冷作硬化工艺的例子很多，如挤压、冷拔、喷丸等。图 1.3 中的 D 点是拉伸曲线的最高点，载荷为 Fb，对应的应力是材料的抗拉强度极限，记为 0 / b b = F A 4．颈缩阶段： 对应于拉伸图的 DE 段，从试样承受最大应力点开始直到断裂点为止。在这个过程中， 试样的某个区域呈现颈缩现象，变形在局部进行，由于局部的真应力急剧上升，载荷达到最 大值后，塑性变形开始在局部进行，这是因为在最大载荷 D 点以后，变形强化跟不上变形 的发展，由于材料本身缺陷的存在，于是均匀变形转化为集中变形，导致形成颈缩。颈缩阶 段，承载面积急剧减小，试样承受的载荷也不断下降，直至断裂。断裂后，试样的弹性变形 消失，塑性变性则永久保留在断裂的试样上，材料的塑性性能通常用试样断裂后残留的变形 来衡量。材料的塑性性能指标通常用断后伸长率 δ 和断面收缩率 Ψ 来表示， 塑性性能指标为断后伸长率和断面收缩率。 断后伸长率是试样拉断后标矩的伸长（ L L u − 0 ）与原始标矩（Lo）之比的百分率，即 0 0 100 L L u L − = 断面收缩率是试样断裂后试样横截面积的最大收缩量（Ao-Au）与原始横截面积（Ao） 之比的百分率。 0 0 100 A A u A − = 塑性材料试样的塑性变形（颈缩部分）集中在颈缩处并向两边逐渐减小，颈缩部分的变 形在总变形中占很大的比例，见图 1.6
)原试样 ☐回 图1.6 测定断后伸长率时，颈缩部分及其影响区的塑性变形都包含在L山之内，这就要求断口 位置到最临近的标矩线大于。，此时可直接测量试样标矩两端的离得到断后伸长Lu,否 则就要用移位法，就是假想使断口居于标矩的中央附近。若断口落在标矩之外则试验无效。 因此断口位置不同，标矩部分的塑性伸长L山也不同。断口在试样中部，发生严重塑性变形 的颈缩段全部在塑性长度Lu内，塑性长度Lu就有较大的塑性伸长量，若断口距标矩L山端 较近，则发生严重塑性变形的颈缩端只有一部分在标矩长度内，另一部分在标矩长度外，因 此，标矩长度的塑性伸长量就小。这种情况可以用断口移位法解决，这说明断口位置对测得 的伸长率有影响。为避免这种影响，国家标准对的测定作了规定，原则上只有断裂处与 最接近的标矩标记的距离不小于原始标矩的三分之一情况方为有效，但断后伸长率大于或等 于规定值，不管断裂位置处于何处测量均为有效。低碳钢试样的颈缩部分及其影响区的塑性 变形在断后伸长率中占很大比例。显然同种材料的断后伸长率不仅取决于材质，而且还取决 于试样的标矩。试样越短局部变形所占的比例越大，6也就越大，为了便于相互比较，测 定断后伸长率应采用比例试样，用标矩为10倍直径试样测定的断后伸长率记做610，用标 矩为5倍直径试样测定的断后伸长率记做85。 断口移位法 当试样断口到最邻近标矩线的距离小于或者等于子时，必须用断口移位法来计算· 具体方法是：在进行试验前，先把试样在标矩内等份（一般十等份），并打上标记。试样 拉断后，在长试样上从拉断处O取基本等于短试样上格数得B点，若长段所余格数为偶数， 则取其 半得C点这时LAB+2BC:若长段所余格数为音数，则减-后的一半得到C点 加一后的一半得到C点，这时L=AB+BC+BC1。见图17所示
图 1.6 测定断后伸长率时，颈缩部分及其影响区的塑性变形都包含在 Lu 之内，这就要求断口 位置到最临近的标矩线大于 0 3 L ，此时可直接测量试样标矩两端的距离得到断后伸长 Lu，否 则就要用移位法，就是假想使断口居于标矩的中央附近。若断口落在标矩之外则试验无效。 因此断口位置不同，标矩部分的塑性伸长 Lu 也不同。断口在试样中部，发生严重塑性变形 的颈缩段全部在塑性长度 Lu 内，塑性长度 Lu 就有较大的塑性伸长量，若断口距标矩 Lu 端 较近，则发生严重塑性变形的颈缩端只有一部分在标矩长度内，另一部分在标矩长度外，因 此，标矩长度的塑性伸长量就小。这种情况可以用断口移位法解决，这说明断口位置对测得 的伸长率有影响。为避免这种影响，国家标准对 Lu 的测定作了规定，原则上只有断裂处与 最接近的标矩标记的距离不小于原始标矩的三分之一情况方为有效，但断后伸长率大于或等 于规定值，不管断裂位置处于何处测量均为有效。低碳钢试样的颈缩部分及其影响区的塑性 变形在断后伸长率中占很大比例。显然同种材料的断后伸长率不仅取决于材质，而且还取决 于试样的标矩。试样越短局部变形所占的比例越大，δ 也就越大，为了便于相互比较，测 定断后伸长率应采用比例试样，用标矩为 10 倍直径试样测定的断后伸长率记做 δ10，用标 矩为 5 倍直径试样测定的断后伸长率记做 δ5。 断口移位法： 当试样断口到最邻近标矩线的距离小于或者等于 0 3 L 时，必须用断口移位法来计算 Lu。 具体方法是：在进行试验前，先把试样在标矩内 n 等份（一般十等份），并打上标记。试样 拉断后，在长试样上从拉断处 O 取基本等于短试样上格数得 B 点，若长段所余格数为偶数， 则取其一半得 C 点这时 Lu=AB+2BC；若长段所余格数为奇数，则减一后的一半得到 C 点， 加一后的一半得到 C1 点，这时 Lu=AB+BC+BC1。见图 1.7 所示
(移位) (3实的) 1(移位后的) C CL (韩位后的) b) 图1.7断口移位法 ②、铸铁拉伸实验 铸铁是典型的脆性材料，拉伸曲线如图1.8所示。可以近似认为经弹性阶段后直接断裂。 断裂面平齐且为闪光的结晶状组织，说明是由拉应力引起的.其强度指标也只有抗拉强度， 用实验测得的最大力值F6,除以试样的原始面积A,就得到铸铁的抗拉强度，即 06=F/A 铸铁是不抗拉材料。 图1.8转铁拉伸图
图 1.7 断口移位法 ②、铸铁拉伸实验 铸铁是典型的脆性材料，拉伸曲线如图 1.8 所示。可以近似认为经弹性阶段后直接断裂。 断裂面平齐且为闪光的结晶状组织，说明是由拉应力引起的。其强度指标也只有抗拉强度 σb， 用实验测得的最大力值 Fb，除以试样的原始面积 A0，就得到铸铁的抗拉强度 σb，即 0 / b b = F A 铸铁是不抗拉材料。 图 1.8 铸铁拉伸图
五、实验步骤 1.试样准备 在试样上画标矩线和十等分分格线，用游标卡尺在试样原始标距内两端和中间处两个相 互垂直方向各测量一次试样直径，每处取平均值，得三处截面的直径d。、d。、d。取其最 小值作为实验的原始直径。 2.试验机准备和仪器淮备 (1)打开电子万能试验机和计算机： (2)安装试样电子万能试验机按照试样长度调整上夹头的高度，将试样装入上下夹 头内，并按箭头所指方向夹紧：将上夹头缓缓向下移动到下夹头内并旋紧下夹头： (3)打开计算机界面，界面如下图所示。点击系统设置，系统设置里有试验方式、硬 件设置、软件设置、环境参数、运行参数设置，输入运行所必须的各类参数： mm 8.0 0.d 0.0 8554 路mm H:M:S , (4)试验方式：其中设有拉伸、压缩、弯曲、剪切，选择其中拉伸项，点击下一步：
五、实验步骤： 1．试样准备 在试样上画标矩线和十等分分格线，用游标卡尺在试样原始标距内两端和中间处两个相 互垂直方向各测量一次试样直径，每处取平均值，得三处截面的直径 d ‵ 0、d ‶ 0、d ‷ 0。取其最 小值作为实验的原始直径。 2．试验机准备和仪器准备 （1）打开电子万能试验机和计算机； （2）安装试样 电子万能试验机按照试样长度调整上夹头的高度，将试样装入上下夹 头内，并按箭头所指方向夹紧；将上夹头缓缓向下移动到下夹头内并旋紧下夹头； （3）打开计算机界面，界面如下图所示。点击系统设置，系统设置里有试验方式、硬 件设置、软件设置、环境参数、运行参数设置，输入运行所必须的各类参数； （4）试验方式：其中设有拉伸、压缩、弯曲、剪切，选择其中拉伸项，点击下一步；
a 拉特达位调建@事裤了一步习 b∈G∈R 尔仪器有限 0.d 0.0 0.0 8:55:59 mm 团万名着0里R器 (5)硬件设置：主要设置传感器，如果不加引伸计，则为一号传感器，最大测力范围为 100000N,如果加引伸计则为二号或三号传感器，选择其中一项点击下 a▣ 0.0d 0.0 0.0 8:56:2 发m ，其中有应力与应变曲线，负荷与位移曲线两种 方式 ,试 验结果条件，主要以默认值为主，试验结果是否返车。我们选择香，速度切换以默认值，试 验开始设置两种方式均可，选择好后点击下一步：
（5）硬件设置：主要设置传感器，如果不加引伸计，则为一号传感器，最大测力范围为 100000N，如果加引伸计则为二号或三号传感器，选择其中一项点击下一步； （6）软件设置：曲线的选择，其中有应力与应变曲线，负荷与位移曲线两种方式，试 验结果条件，主要以默认值为主，试验结果是否返车。我们选择否，速度切换以默认值，试 验开始设置两种方式均可，选择好后点击下一步；
*程别2回回下一列 ∈G∈R 0.00 0.0 0.0 85627 e门n门时H:s (7)环境参数设置：其中有试验个数、试验温度、试验湿度、材料名称、试验标准 固日回 9 k∈G∈R mm 0.0 0.0 0.00 8:57:3 门拉mm (8)运行参数设置：其中有试验号、设置纵坐标、横坐标、试验速度为2、标距、直 径、预加张力、给定应力、给定伸长力，试样形状视所做样式而定，输入完毕，点击确定：
（7）环境参数设置：其中有试验个数、试验温度、试验湿度、材料名称、试验标准、 试验批号、试验日期以及委托单位，选择好后点击下一步； （8）运行参数设置：其中有试验号、设置纵坐标、横坐标、试验速度为 2、标距、直 径、预加张力、给定应力、给定伸长力，试样形状视所做样式而定，输入完毕，点击确定；