《材料成形原理》1实验

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1、实验五液态金属成形中的结晶裂纹倾向试验一、试验原理结品裂纹是液态金属成形过程中的主要缺陷之一。木试验参照压板对接（FISCO）焊接裂纹试验方法,通过人为地改变焊接冶金因索或焊件拘束程度，对不同情况下的液态金属成形中的结晶裂纹敏感性进行了实验比较。二、试验目的1.T解结晶裂纹的形成机理及宏观特征；2.了解结晶裂纹敏感性的影响因素；3.掌握一种结晶裂纹倾向试验方法。实脸焊缝c4D200图1FISCO试验装置简图1—C型拘束框架；2—试件；3—紧固螺栓；4—齿形底座；5—定位塞片；6—调整板三、试验装置及材料1.直流弧焊机ZX5-4002

2、.FISC0试验装置（如图1所示）344直径J422、J427和J427-FeS（自制）焊条4.200X120X12mm低碳钢（或低合金钢）试板5.测力扳手四、方法及步骤1台1套各4〜6根12块1件1.将试件两块装入F1SC0试验装置中，以相应厚度的塞片來保证对口间隙2〜4mm。测力扳手以120Nm的扭矩紧固好全部加固螺栓。2.按图2所示，依次焊接长约40mm长的试验焊缝，焊缝间距约10mm,图2试验焊接位置焊缝弧坑原则上不填满。焊接电流：100A；电弧电压：24V；焊接速度：150mm/min。1.焊接后约10分钟将试件从试验装置

3、中取出。2.试件冷却到室温后，将试件沿焊缝轴向弯断，观察断面上有无裂纹并测量裂纹长度。并按下式计算裂纹率：CF=^^xl00%FZLf工lp—4条试验焊缝的裂纹长度之和（nmi）；》Lf—4条试验焊缝的长度之和。3.使用另两种试验焊条重复以上试验过程，分别计算裂纹率。4.松开试验装置中的部分（或全部）紧固螺栓，降低试件的拘束程度，重复以上试验，观察裂纹率的变化。五、试验结果整理将实验结果填入下表：试板编号实验用焊条Lkhto试板拘束情况焊缝长度（mm）裂纹长度（mm）裂纹率（％）比较各试件裂纹率的测试结果，写出试验报告。包括：1.分

4、析熔渣类型或熔渣成分的变化对结品裂纹倾向的影响;2.分析拘束程度的变化对结晶裂纹倾向的影响。《材料成形原理》（下）实验指导书实验六绘制拉伸真实应力应变曲线一、基本原理金属在冷塑性变形过程中，冇加工硬化现彖产生。这种锁化现象可川“破化曲线”（即真实应力——应变曲线）表示出来。根据拉伸试验，可以间接地绘制出“硕化1111线”來,但是仅在产生颈缩以前是属于单向应力状态，而在颈缩部位上变形不再是均匀分布，且应力状态转变成三向状态，所以对大于产生颈缩的变形程度來说，只能近似地绘制硬化曲线。按照所取的变形程度指标不同，硬化曲线门J分为三种曲线，

5、即。一w曲线、。一e曲线、s—w曲线,如图1所不：二、实验目的本实验H的要求掌握以下两项内容：1、通过拉伸试验而进一步绘制出s—G的真实应力

6、11

7、线。2、假设s-g的真实应力一应变曲线可近似地用指数函数关系式s=cen來表示，则根据拉伸试验來确定出硬化常数C和硬化指数n,此关系式即可得岀。（提示）：应用拉伸试验的二点测定法，得：52=c取对数得:logS二logC+nloge,log5>logC+nloge2或^=（—）nS2e2・・・log^=n.log（邑）s2e2・log（S/S2）••n=—;log（Wi/勺丿已知n值后

8、即可求岀c值：C=电三.实施方法与步骤1.采川10号或20号钢的标准试棒川测量工具及样冲先打好标记A点，如下图所示。（1）10-A1102•量出试棒的准确尺寸（直径和标距）,并记录下来。1.把试棒在材料试验机上进行拉伸，直至断裂为1上，记录拉伸Illi线图。2.根据记录的拉伸曲线p——A1图，绘制真实应力曲线S--w图。ppPA其中S=-=—（l+£）=—（l+7^）rr0r0f0曲线图中：*加丄L/o」图35.测定出拉伸曲线上任意两点的P值与值，从而计算出n值与C值，最后可求出硕化曲线的近似理论方程S=Cen的关系式。在绘制曲线时

9、，可选取10、15个点，找出及S,£的对应值示，将其用圆滑曲线联结起来，即可得曲线。由于拉伸产生颈缩后，已不是单向应力状态，故必须加以改正。建议采用齐别尔的修正公式：8Q式中S'——未修正时的真实应力V二匕FS——修正后的真实应力d——C颈缩处断面氏径。P—■贞缩处试棒外形的1111率半径，见图3。实验七一、基本原理环形试件在平行平板间徹粗时，由于接触面摩擦状态的不同，其变形情况也不同。当摩擦系数很小时变形后圆环内外径都扩大。（图1-a）当摩擦系数超过某一临界值时，在圆环中就出现一个半径为心的分流曲。该面以外金属向外流动，该面以内的

10、金属向屮心流动，结果使圆环外径增人，内径缩小。（图1）。由能最法和应力分析法可以求分流面半径R“，摩擦因数m与圆环尺寸间的理论关系。（摩擦因数m与摩擦系数卩的关系可取"一加即近似认为接触而上剪应力为常数2呵广A■V3当沪1时，u=0.