拉伸实验报告.docx
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1、拉伸实验报告一、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6 s、 强度极限6 b、延伸率0 、截面收缩率甲;3、观察在拉伸过程中的各种现象,绘制拉伸图(P-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。二、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:睛-44200七2、变形传感器(引申仪)型 号:YJ Y-11标距 L : 50 mm量程 AL: 25mm3、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=5
2、d0, d0=10mm。试件的标准图样如下:L工作部分标准试件图样三、实验原理与方法1、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一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。&L 二P-LFIP-L. AP - LE =Gpa3、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
3、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=Ke n式中,S为真实应
4、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=AL/Le = j = ln( 1 + e )/ o 丁F = SAdF = AdS + SdA = 0dSdA _才S根据塑性变形时体积不变的条件:dV =0V=ALAdLv LdA= 0dA dL 】d-二=de-A L1+s由联立求解得:S = dS q (1
5、 + s)de此式为颈缩判据。在颈缩点S =Ke n dS /de =Kne n-1b Bb B B故:KeBn=KneBn-1即: n = eB故可求出应变硬化指数n的值。4、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。测试项目范围修约到口+J屈服点口 s W 强度极限口IMPa200-1000MPa5 MPa1000MPalOMPa+J延伸率40.5%10%1%+J断面收缩率 若应力在2001000MPa月0.5%25%5围,1%应力计算的尾数2.5,则舍去;计算的尾数N2.5或7.5,则取5;计算的尾数N7.5,则取10四、实验结果与分析1、实验所
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