金属材料力学性能实验指导书

《金属材料力学性能实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、金属材料力学性能实验指导书工程力学实验指导书及实验报告李洋编专业：班级学号：姓名：沈阳理工大学应用技术学院6金属材料力学性能实验指导书~学年度第学期6金属材料力学性能实验指导书目录实验一拉伸实验1实验二扭转实验46金属材料力学性能实验指导书学生实验须知1．实验前必须预习实验指导书中相关的内容，了解本次实验的目的、要求及注意事项。2．按预约实验时间准时进入实验室，不得无故迟到、早退、缺席。3．进入实验室后，不得高声喧哗和擅自乱动仪器设备，损坏仪器要赔偿。4．保持实验室整洁，不准在机器、仪器及桌面上涂写，不准乱丢纸屑，不准随地吐痰。5．实验时应严格遵守操作步骤

2、和注意事项。实验中，若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，排除故障后，方能继续实验。6．实验过程中，若未按操作规程操作仪器，导致仪器损坏者，将按学校有关规定进行处理。7．实验过程中，同组同学要相互配合，认真测取和记录实验数据；8．实验结束后，将仪器、工具清理摆正。不得将实验室的工具、仪器、材料等物品携带出实验室。9．实验完毕，实验数据经教师认可后方能离开实验室。10．实验报告要求字迹端正、绘图清晰、表格简明、实验结果正确。6金属材料力学性能实验指导书实验一拉伸实验一实验目的1测定低碳钢拉伸过程中的上屈服强度ReH、下屈服强度ReL、抗拉强度Rm

3、；2测定铸铁在拉伸过程中的抗拉强度Rm；3计算低碳钢和铸铁拉伸后的断后伸长率和断面收缩率；4观察低碳钢和铸铁两种不同材料的拉伸过程，分析比较差异；二实验设备1电子万能试验机图1　电子万能试验机2游标卡尺图2游标卡尺三试样图3　试样6金属材料力学性能实验指导书四实验原理原理一：在材料拉伸的过程中，得到的曲线是力与位移关系曲线，低碳钢具有良好的塑性，低碳钢断裂前明显的分成四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。弹性阶段，材料的应力与应变呈线性关系。屈服阶段，曲线出现锯齿状，在小范围内波动，表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。国标GB/T228－200

4、2定义上屈服强度ReH为试样发生屈服而力首次发生下降的最高应力。上屈服极限数值与试样的形状、加载速度等因素有关，一般是不稳定的。下屈服强度ReL为在屈服期间不计初始瞬时效应时的最低应力。下屈服极限则有比较稳定的数值，能够反应材料的性能。通常把下屈服极限称为屈服极限或屈服点。屈服阶段的开始是材料进入塑性的标志。强化阶段，曲线开始上升，材料恢复了抵抗承载能力，但应力－应变不再符合虎克定律，此阶段塑性变形是沿轴向均匀分布的。强化阶段中的最高点所对应的应力是材料所能承受的最大应力，称为强度极限或抗拉强度。它是衡量材料强度的另一重要指标。在强化阶段中，试样的横向尺寸

5、有明显的缩小。缩颈阶段，载荷达到最大点以后材料的塑性变形开始在局部进行，局部截面急剧收缩，承载面积迅速减小，试样承受的载荷很快下降直至断裂，断裂后试样的弹性变形消失，塑性变形则永远保留在破断的试样上。原理二：铸铁拉伸时的应力-应变关系是一段微弯曲线，没有明显的直线部分。它在较小的拉应力下就被拉断，没有屈服和缩颈现象，拉断前的应变很小。铸铁是典型的脆性材料。铸铁拉断时的最大应力即为其抗拉强度。因为没有屈服现象，抗拉强度是衡量铸铁的唯一指标。原理三：在弹性范围内卸载，曲线沿原路径返回，试样恢复原来尺寸，没有任何残余变形，在此范围内，材料符合虎克定律，应力－应变

6、呈线性关系，如果在强化阶段卸载，卸载路径与弹性段的直线段平行，卸载后如果重新加载，加载曲线仍与弹性段的直线段平行，比例极限明显提高，而材料的塑性性能相应下降，这个现象称作冷作硬化。6金属材料力学性能实验指导书五实验结果1试样尺寸材料名称试验前试验后标距L0mm直径d0mm最小截面积A0mm2标距L1mm最小直径d1mm最小截面积A1mm2123①②平均①②平均①②平均2强度和塑性指标材料强度指标塑性指标ReHReLRm断后伸长率A断面收缩率Z3绘制低碳钢和铸铁在拉伸过程中的力与位移曲线。六思考题1通过哪两种指标反映金属材料的塑性性能？6金属材料力学性能实验

7、指导书实验二扭转实验一实验目的1测定低碳钢扭转时的上屈服强度、下屈服强度、抗扭强度。2测定铸铁扭转时的抗扭强度。3观察比较低碳钢和铸铁扭转过程中的变形规律，比较差异。4了解扭转试验机的结构原理，掌握扭转试验方法。二实验设备1微机控制扭转试验机图1微机控制扭转试验机2游标卡尺图2游标卡尺6金属材料力学性能实验指导书三试样金属的扭转试样应采用标准圆试样。标距部分直径、长度的具体要求可参考国家标准GB/T10128—1988。图3试样四实验原理原理一：材料的扭转过程可以用T-曲线来描述。T代表施加在试样上的扭矩，代表试样的扭角。低碳钢扭转时有明显的三个阶段（弹性

8、阶段、屈服阶段、强化阶段），直至切断试样尺寸不发生改变。弹性阶段扭