2屈服强度的测定

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1、二、屈服强度?0.2的测定一、概述金属材料的屈服点（屈服强度）是工程实际中广泛应用的一个重要强度性能指标。对于没有明显屈服现象的金属材料，通常固定以产生0.2%残余应变时的应力（称为规定残余伸长应力）作为这类材料的屈服点，故又称为名义屈服极限、屈服强度等，用?0.2表示。二、实验目的：1.学会测定无明显屈服阶段材料的名义屈服极限的原理和方法；2.测定45钢的规定残余伸长应力?0.2；3.学习试验机和相关仪器的操作使用。三、实验仪器，材料：电子万能试验机，引伸计，游标卡尺，拉伸试样四、实验原理国标GB228-87《金属拉伸试验方法》

2、规定，?0.2表征试样卸除拉伸力后，其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距长度的0.2%时的应力，简称为规定残余伸长应力。表达式为：??0.2=??0.2?0式中，??0.2为规定产生0.2%的残余伸长力，?0为试样平行长度部分的原始横截面面积。金属材料规定残余伸长应力?0.2和屈服点一样，表征材料开始塑性变形时的应力。其测试方法可分为图解法和引伸计（卸力）法。1、图解法测?0.2时，需要借助试验F机上的自动绘图装置做出载荷F与伸长△L的关系曲线图。如图1所示。为了FrA确保其测量精度，要求力轴每毫米所代2表的应力一般不大于10N

3、/mm，曲线的高度应使??出于力轴量程的1/2以上。伸长放大倍数的选择应使图中的OC段的长度不小于5mm。然后，在绘出的F-△L曲线图上，自弹性直线段与伸长轴的交点O起，在伸长轴上截取一相应于0CK*Lr*εrL规定非比例伸长的OC段，即图1图解法测定σ0.2OC=??×?×0.2%=?????其中??为引伸计标距，K为引伸计放大倍数，??为残余伸长应变，即等于0.2%。然后过C点做弹性直线段的平行线CA交曲线于A点，则A点对应的拉力??即为所测规定残余伸长相对应的??0.2。根据??0.2可计算出规定残余伸长应力?0.2。此法是

4、一次加载后，即可求出?0.2，但要求有高精度的自动测绘设备，例如电子万能试验机（力传感器、位移传感器及记录绘图装置等）才能保证其测量精度要求。所以在一般情况下不采用此法。常采用引伸计（卸力）法来测量金属材料的?0.2。2、采用引伸计（卸力）法?0.2时，其具体步骤为：（1）根据前面拉伸实验做好准备工作，如测量直径，安装试样及调整引伸计等。（2）计算引伸计标距??内产生0.2%的残余变形所对应的规定残余伸长值（0.2%??）及其在引伸计上的飞个数A，规定残余伸长值即规定残余伸长值在引伸计上的分个数A=。引伸计每分格值（3）加初始载荷

5、?0。即相当于预计规定残余伸长应力的10%的力。安装好引伸计。继续加力至2?0后再卸力到?0，调整引伸计的零点或引伸计的条件零点为1分格（分格数的初读数）（4）从?0开始加载，第一次施力致使试样在引伸计标距内产生的总伸长为K×??×??+(1~2)分格，即A+（1~2）格。式中第一项为规定残余伸长，第二项为弹性伸长。然后卸载至?0，在F引伸计上读出首次卸力的残余伸长。以后每次施力应使试样产生总伸长为其Fr前一次的总伸长加上规定残余伸长与A二次残余伸长（卸至?0）之差，再加上1~2分格的弹性伸长增量。实验直至实测的残余伸长值等于或稍

6、大于规定残余伸长值为止，如图2所示。（5）的分格数计入附表中，然后计算其F0残余伸长值并与规定残余伸长应力?0.2所要求的残余伸长比较。最后用内插法0CL计算出相当于规定残余伸长时所对应KLrεr的力??0.2。图2引伸计（卸力）法测定σ0.2附表：载荷和残余伸长值载荷/N施力读数/分格数卸力读数/分格数残余伸长/分格数五、实验步骤：1.测量直径d。用千分尺测量试样工作长度内两端及中央三处的直径，每处应在两个相互垂直的方向各测量一次，取平均值。2.用分度机对试样进行分度，将试样的工作长度分为十等分，每等分间距10mm。3.安装引伸

7、计，装夹试样到试验机上，开启油泵，对试样进行加载。4.加载时注意记录屈服载荷Ps及最大载荷Pb。5.取下试样，用游标卡尺测量断裂后的总长度Lk和颈缩处的最小直径dk。六、实验报告要求1.简述实验名称、目的要求、设备仪器及实验过程。2.给出材料的?0.2的值（包含记录原始数据表格）。3.分析实验误差及其原因。七、思考题1.测定材料的规定残余伸长应力?0.2有何实际意义？2.用引伸计（卸力）法来测量金属材料的?0.2时为什么要反复加、卸载？初始载荷?0是否影响测量结果？