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1、金属拉伸实验报告【实验目得】1、测定低碳钢得屈服强度RＥh、ReL及Rｅ、抗拉强度Rm、断后伸长率A与断面收缩率Ｚ。2、测定铸铁得抗拉强度Rm与断后伸长率A。3、观察并分析两种材料在拉伸过程中得各种现象（包括屈服、强化、冷作硬化与颈缩等现象），并绘制拉伸图。4、比较低碳钢（塑性材料）与铸铁(脆性材料）拉伸机械性能得特点。【实验设备与器材】1、电子万能试验机WD-200Ｂ型2、游标卡尺3、电子引伸计【实验原理概述】为了便于比较实验结果,按国家标准GＢ2２８—7６中得有关规定,实验材料要按上述标准做成比例试件,即：?圆形
2、截面试件:Ｌ0=1０ｄ0(长试件）?式中:L0--试件得初始计算长度(即试件得标距)；?-—试件得初始截面面积；?d０—-试件在标距内得初始直径?实验室里使用得金属拉伸试件通常制成标准圆形截面试件,如图1所示图1拉伸试件将试样安装在试验机得夹头中,然后开动试验机,使试样受到缓慢增加得拉力（应根据材料性能与试验目得确定拉伸速度)，直到拉断为止,并利用试验机得自动绘图装置绘出材料得拉伸图（图2－2所示）。应当指出，试验机自动绘图装置绘出得拉伸变形ΔL主要就是整个试样（不只就是标距部分)得伸长，还包括机器得弹性变形与试样在
3、夹头中得滑动等因素。由于试样开始受力时,头部在夹(a)低碳钢拉伸曲线图(b)铸铁拉伸曲线图图2－2由试验机绘图装置绘出得拉伸曲线图头内得滑动较大，故绘出得拉伸图最初一段就是曲线。１、低碳钢（典型得塑性材料)当拉力较小时，试样伸长量与力成正比增加,保持直线关系,拉力超过FＰ后拉伸曲线将由直变曲。保持直线关系得最大拉力就就是材料比例极限得力值FP．在ＦP得上方附近有一点就是Ｆc,若拉力小于Fｃ而卸载时，卸载后试样立刻恢复原状,若拉力大于Fc后再卸载，则试件只能部分恢复,保留得残余变形即为塑性变形,因而Ｆｃ就是代表材料弹性
4、极限得力值。当拉力增加到一定程度时，试验机得示力指针(主动针)开始摆动或停止不动，拉伸图上出现锯齿状或平台,这说明此时试样所受得拉力几乎不变但变形却在继续,这种现象称为材料得屈服。低碳钢得屈服阶段常呈锯齿状,其上屈服点B′受变形速度及试样形式等因素得影响较大，而下屈服点B则比较稳定（因此工程上常以其下屈服点B所对应得力值FeL作为材料屈服时得力值)。确定屈服力值时,必须注意观察读数表盘上测力指针得转动情况,读取测力度盘指针首次回转前指示得最大力FeH（上屈服荷载)与不计初瞬时效应时屈服阶段中得最小力FｅL（下屈服荷载
5、)或首次停止转动指示得恒定力FeL（下屈服荷载),将其分别除以试样得原始横截面积(Ｓ０）便可得到上屈服强度ReＨ与下屈服强度ＲeＬ。即ＲeH=FeH/Ｓ0ReL=FeL/S0屈服阶段过后,虽然变形仍继续增大,但力值也随之增加,拉伸曲线又继续上升，这说明材料又恢复了抵抗变形得能力，这种现象称为材料得强化。在强化阶段内，试样得变形主要就是塑性变形，比弹性阶段内试样得变形大得多,在达图2－3低碳钢得冷作硬化到最大力Fｍ之前,试样标距范围内得变形就是均匀得，拉伸曲线就是一段平缓上升得曲线,这时可明显地瞧到整个试样得横向尺寸在
6、缩小．此最大力Fｍ为材料得抗拉强度力值,由公式Rm=Fm/S0即可得到材料得抗拉强度Rm。如果在材料得强化阶段内卸载后再加载，直到试样拉断,则所得到得曲线如图2－3所示。卸载时曲线并不沿原拉伸曲线卸回,而就是沿近乎平行于弹性阶段得直线卸回,这说明卸载前试样中除了有塑性变形外，还有一部分弹性变形；卸载后再继续加载,曲线几乎沿卸载路径变化,然后继续强化变形,就像没有卸载一样,这种现象称为材料得冷作硬化。显然,冷作硬化提高了材料得比例极限与屈服极限，但材料得塑性却相应降低。当荷载达到最大力Ｆｍ后，示力指针由最大力Fm缓慢回
7、转时,试样上某一部位开始产生局部伸长与颈缩,在颈缩发生部位,横截面面积急剧缩小,继续拉伸所需得力也迅速减小,拉伸曲线开始下降,直至试样断裂。此时通过测量试样断裂后得标距长度Ｌｕ与断口处最小直径du,计算断后最小截面积（Su),由计算公式、即可得到试样得断后伸长率Ａ与断面收缩率Z.2、铸铁(典型得脆性材料）脆性材料就是指断后伸长率A＜5%得材料,其从开始承受拉力直至试样被拉断,变形都很小。而且,大多数脆性材料在拉伸时得应力-应变曲线上都没有明显得直线段,几乎没有塑性变形，也不会出现屈服与颈缩等现象(如图2－2b所示)，
8、只有断裂时得应力值-—强度极限。铸铁试样在承受拉力、变形极小时，就达到最大力Fm而突然发生断裂,其抗拉强度也远小于低碳钢得抗拉强度.同样，由公式Ｒｍ=Fm/Ｓ0即可得到其抗拉强度Rｍ,而由公式则可求得其断后伸长率A.【实验步骤】一、低碳钢拉伸试验1、试样准备：为了便于观察标距范围内沿轴向得变形情况,用试样分划器或标距仪在试样标距L0范围内每隔５
