西安交通大学材料力学性能实验报 金属材料静拉伸.doc

《西安交通大学材料力学性能实验报 金属材料静拉伸.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、材料力学性能实验报告姓名:班级:学号:成绩:实验名称实验一金属材料静拉伸试验实验设备1）电子拉伸材料试验机一台,型号CSS-88100；2）位移传感器一个；3）刻线机一台；4）游标卡尺一把；5）铝合金和20#钢。试样示意图图1圆柱形拉伸标准试样示意图试样宏观断口示意图图2铝合金试样常温拉伸断裂图和断口图（和试样中轴线大约成45。角的纤维状断口，儿乎没有颈缩，可以知道为切应力达到极限，发生韧性断裂）图3正火态20#钢常温拉伸断裂图和断口图（可以明显看出，试样在拉断Z后在断口附近产生颈缩。断口处可以看出有三个区域：1•试样中心

2、的纤维区，表面有较大的起伏，有较大的塑性变形；2.放射区，表面较光亮平坦，有较细的放射状条纹；3.剪切唇，轴线成45。角左右的倾斜断口）原始数据记录衣1止火态20#钢试样的初始立径测鼠数据（单位：mm）左中右平均值9.9010.0010.009.9210.0010.009.9710.0010.009.92农2时效铝合金试样的初始直径测量数据（单位：mm）左中右平均值8.708.728.688.688.708.708.698.648.728.70两试样的初始标距为耳=50mm。表3铝合金拉断后标距测量数据记录（单位：mm）A

3、BBCAB+2BC平均12.3223.1658.6458.7924.0217.4658.94测量20#钢拉断后的平均标距为L=69.53mm,断M的直径平均值为clu=6.00mm。测量得到铝合金拉断后的断面直径平均值为7.96mm。数据处理：1・2（）#钢正火材料（具有明显物理屈服平台的材料）20#钢正火材料试样的载荷■位移曲线试验结果见图4。（1）由图可得各特征力值及对应的位移值分别为：Rp=F/So=4F/(^rf02)=4x20.6-^-9.972GPa=263.9MPa比例伸长力Fp=20.6kN；最大力化=37

4、.2kN；断裂后塑性仲长=21.4mm；（2）由各特征力值计算各强度指标比例强度：下屈服力Fel=24.5kN；断裂载荷Ff=T!JkN；断裂后弹性仲长=2.4mm。卜屈服强度:=F7/S0=4x24.54-^-9.972GPa=313.8MPa抗拉强度：Rm=化/S（）=4x37.2一兀一9.97?GPa=476.5MPa断裂强度：他=件/二=4x27」子龙十9.97?GPa二347」MPa（3）由各特征位移及实验所测数据计算塑性指标（断后伸长率和断面收缩率）断后伸长率：A=（mxlOO%=（69.53-50）/50x1

5、00%=39.06%断面收缩率：z=（S。-S“）/SoX100%=G兀盃_*忒）/（*吨）X100%=（9.972-6.002）/9.972x100%=63.78%俪吞金枷显的物理屈月铝合金材料试样常温拉伸实验载荷■位移曲线如图6O由丁铝合金材料不具有明显的物理屈服平台，其屈服强度一般采用规定非比例延伸强度心（,2表示。即在横轴上找应变为0.2%的点，过此点作平行于载荷■位移曲线弹性段的辅助线与载荷•位移曲线相交，相交点即为©0.2力值点。则条件屈服强度心0.2可由下式计算：Rp02=FpgIS（）①在载荷■位移曲线上，

6、找△厶=gx厶=0.2%x50mm=0」mm的点，作BM的平彳亍线,如图6所示，得到©0.2。（1）由图6可得各特征力值分别为:比例伸长力Fp=19.0kN；条件屈服载荷你o.2=25.7kN:最大力好”=34.6kNo(2)由各特征力值求得各强度指标为：比例强度：R„=F/So=4Ff>/(^02)=4x19.0-yr-8.692GPa=320.3MPa条件屈服强度：匕心=2/So=4Fp02/(^/02)=4x25.7--8.692GPa=433.3MPa抗拉强度：Rm=化/S°=4x34.6十兀十8.69?GPa=5

7、83.4MPa(3)由所测数据计算塑性指标(断后伸长率和断面收缩率人断后伸长率：/1=(L-Lo)/£oxlOO%=(58.79-50)/50x100%=17.58%断面收缩率：Z=(So-SJ/5oxlOO%=(^7r^-^-^；)/(^7r^)xlOO%=(8.692-7.962)/8.692x100%=16.10%两种材料的常温拉伸实验数据如下：表420#钢正火态试样常温拉伸试验数据表初始截面积So(mm2)初始标距Lo(mm)断后伸长率A(%)比例伸长力Fp(kN)下屈服力Fel(kN)最大力Fm(kN)断裂力Fn

8、(kN)78.075039.0620.624.537.227.1断后截面积Su(mm2)断后标距Lu(mm)断面收缩率Z(%)比例强度Rp(MPa)下屈服强度Rel(MPa)抗拉强度Rm(MPa)断裂强度RF(MPa)28.2769.5363.79263.9313.8476.5347」表5铝合金试样帘温