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金屬拉伸試驗(yàn)報(bào)告
點(diǎn)擊次數(shù)：21146 更新時(shí)間：2013-04-03
金屬拉伸試驗(yàn)
一 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1.觀察低碳鋼和鑄鐵在拉伸過程中的各種現(xiàn)象（包括屈服，強(qiáng)化和頸縮等現(xiàn)象），特別是外力和變形間的關(guān)系，并繪制拉伸圖。
2.測(cè)定低碳鋼的屈服極限σs，強(qiáng)度極限σb，延伸率δ和截面收縮率ψ。
3.測(cè)定鑄鐵的強(qiáng)度極限σb。
4.觀察斷口，比較低碳鋼和鑄鐵兩種材料的拉伸性能和破壞特點(diǎn)。
二 、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
1.材料實(shí)驗(yàn)機(jī)
2.游標(biāo)卡尺
三 、實(shí)驗(yàn)原理
為了便于比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB228—76中的有關(guān)規(guī)定,實(shí)驗(yàn)材料要按上述標(biāo)準(zhǔn)做成比例試件,即
圓形截面試件 l0 =10d0 （長(zhǎng)試件）
l0 =5 d0 （短試件）
矩形截面試件 l0 =11.3 （長(zhǎng)試件）
l0 =5.65 （短試件）
式中: l0 --試件的初始計(jì)算長(zhǎng)度（即試件的標(biāo)距）;
--試件的初始截面面積;
d0 --試件在標(biāo)距內(nèi)的初始直徑
實(shí)驗(yàn)室里使用的金屬拉伸試件通常制成標(biāo)準(zhǔn)圓形截面試件,如圖1所示
1.觀察低碳鋼和鑄鐵在拉伸過程中的各種現(xiàn)象（包括屈服，強(qiáng)化和頸縮等現(xiàn)象），特別是外力和變形間的關(guān)系，并繪制拉伸圖。
2.測(cè)定低碳鋼的屈服極限σs，強(qiáng)度極限σb，延伸率δ和截面收縮率ψ。
3.測(cè)定鑄鐵的強(qiáng)度極限σb。
4.觀察斷口，比較低碳鋼和鑄鐵兩種材料的拉伸性能和破壞特點(diǎn)。
二 、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器
1.材料實(shí)驗(yàn)機(jī)
2.游標(biāo)卡尺
三 、實(shí)驗(yàn)原理
為了便于比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB228—76中的有關(guān)規(guī)定,實(shí)驗(yàn)材料要按上述標(biāo)準(zhǔn)做成比例試件,即
圓形截面試件 l0 =10d0 （長(zhǎng)試件）
l0 =5 d0 （短試件）
矩形截面試件 l0 =11.3 （長(zhǎng)試件）
l0 =5.65 （短試件）
式中: l0 --試件的初始計(jì)算長(zhǎng)度（即試件的標(biāo)距）;
--試件的初始截面面積;
d0 --試件在標(biāo)距內(nèi)的初始直徑
實(shí)驗(yàn)室里使用的金屬拉伸試件通常制成標(biāo)準(zhǔn)圓形截面試件,如圖1所示
圖1拉伸試件
金屬拉伸實(shí)驗(yàn)是測(cè)定金屬材料力學(xué)性能的一個(gè)zui基本的實(shí)驗(yàn)，是了解材料力學(xué)性能zui全面，zui方便的實(shí)驗(yàn)。本試驗(yàn)主要是測(cè)定低碳鋼和鑄鐵在軸向靜載拉伸過程中的力學(xué)性能。在試驗(yàn)過程中，利用實(shí)驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)繪圖裝置可繪出低碳鋼的拉伸圖（如圖2所示）和鑄鐵的拉伸圖。由于試件在開始受力時(shí)，其兩端的夾緊部分在試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi)有一定的滑動(dòng)，故繪出的拉伸圖zui初一段是曲線。
圖2 試件拉伸圖
對(duì)于低碳鋼，在確定屈服載荷PS時(shí)，必須注意觀察試件屈服時(shí)測(cè)力度盤上主動(dòng)針的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，規(guī)定主動(dòng)針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定載荷或*次回轉(zhuǎn)的zui小載荷值為屈服載荷PS，故材料的屈服極限為
試件拉伸達(dá)到zui大載荷之前，在標(biāo)距范圍內(nèi)的變形是均勻的。從zui大載荷開始，試件產(chǎn)生頸縮，截面迅速變細(xì)，載荷也隨之減小。因此，測(cè)測(cè)力度盤上主動(dòng)針開始回轉(zhuǎn)，而從動(dòng)針則停留在zui大載荷的刻度上，給我們指示出zui大載荷，則材料的強(qiáng)度極限為:
試件斷列后，將試件的斷口對(duì)齊，測(cè)量出斷裂后的標(biāo)距l(xiāng)1和斷口處的直徑d1 ，則材料的延伸率δ和截面收縮率Ψ分別為:×100% ×100%××
試件拉伸達(dá)到zui大載荷之前，在標(biāo)距范圍內(nèi)的變形是均勻的。從zui大載荷開始，試件產(chǎn)生頸縮，截面迅速變細(xì)，載荷也隨之減小。因此，測(cè)測(cè)力度盤上主動(dòng)針開始回轉(zhuǎn)，而從動(dòng)針則停留在zui大載荷的刻度上，給我們指示出zui大載荷，則材料的強(qiáng)度極限為:
試件斷列后，將試件的斷口對(duì)齊，測(cè)量出斷裂后的標(biāo)距l(xiāng)1和斷口處的直徑d1 ，則材料的延伸率δ和截面收縮率Ψ分別為:×100% ×100%××
式中，l0 , A0分別為試驗(yàn)前的標(biāo)距和橫截面面積； l1 , A1分別為試驗(yàn)后的標(biāo)距和斷口處的橫截面面積。
如果斷口不在試件距中部的三分之一區(qū)段內(nèi)，則應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用斷口移中法來計(jì)算試件拉斷后的標(biāo)距l(xiāng)1 。其具體方法是：試驗(yàn)前先在試件的標(biāo)距內(nèi)，用刻線器刻劃等間距的標(biāo)點(diǎn)或圓周11個(gè)，即將標(biāo)距長(zhǎng)度分為10等份。試驗(yàn)后將拉斷的試件斷口對(duì)齊，如圖3—3所示，以斷口O為起點(diǎn)，在長(zhǎng)段上取基本等于短段的格數(shù)得B點(diǎn)．當(dāng)長(zhǎng)段所余格數(shù)為偶數(shù)時(shí)，如圖３―３（a）所示，則取所余格數(shù)的一半得C點(diǎn)，于是l1＝AB+2BC
若長(zhǎng)段所余格數(shù)為奇數(shù)時(shí)，如圖３（b）所示，可在長(zhǎng)段上取所余格數(shù)減１之半得C點(diǎn)，再取所余格數(shù)加１之半得C1點(diǎn)，于是l1＝AB＋BC＋BC1
如果斷口不在試件距中部的三分之一區(qū)段內(nèi)，則應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用斷口移中法來計(jì)算試件拉斷后的標(biāo)距l(xiāng)1 。其具體方法是：試驗(yàn)前先在試件的標(biāo)距內(nèi)，用刻線器刻劃等間距的標(biāo)點(diǎn)或圓周11個(gè)，即將標(biāo)距長(zhǎng)度分為10等份。試驗(yàn)后將拉斷的試件斷口對(duì)齊，如圖3—3所示，以斷口O為起點(diǎn)，在長(zhǎng)段上取基本等于短段的格數(shù)得B點(diǎn)．當(dāng)長(zhǎng)段所余格數(shù)為偶數(shù)時(shí)，如圖３―３（a）所示，則取所余格數(shù)的一半得C點(diǎn)，于是l1＝AB+2BC
若長(zhǎng)段所余格數(shù)為奇數(shù)時(shí)，如圖３（b）所示，可在長(zhǎng)段上取所余格數(shù)減１之半得C點(diǎn)，再取所余格數(shù)加１之半得C1點(diǎn)，于是l1＝AB＋BC＋BC1
圖3 a）;b）
當(dāng)斷口非常接近試件兩端部，而與其端部的距離等于或小于直徑的兩倍時(shí)，需重作試驗(yàn)．
四、試驗(yàn)方法和步驟
1.試件準(zhǔn)備
先用游標(biāo)卡尺測(cè)量試件中間等直桿兩端及中間這三個(gè)橫截面處的直徑：在每一橫截面內(nèi)沿互相垂直方向各測(cè)量一次并取平均值。用所測(cè)得的三個(gè)平均值中zui小的值作為試件的初始直徑d0，并按d0計(jì)算試件的初始橫截面面積A0。
再根據(jù)試件的初始直徑d0 計(jì)算試件的標(biāo)距l(xiāng)0，并用游標(biāo)卡尺在試件中部等直桿段內(nèi)量取試件標(biāo)距l(xiāng)0，用刻線器將標(biāo)距長(zhǎng)度分為十等份。
2.試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備
熟悉衡翼試驗(yàn)機(jī)的操作規(guī)程，估計(jì)拉伸試驗(yàn)所需的zui大載荷Pb，并根據(jù)Pb值選定試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力度盤（Pb值在測(cè)力度盤40% -80%范圍內(nèi)較宜）。調(diào)整測(cè)力指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，并使從動(dòng)針與之靠攏，同時(shí)調(diào)整好自動(dòng)繪圖裝置。
3.試件安裝
先將試件安裝在試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi)，再移動(dòng)下夾頭到適當(dāng)位置，并把試件下端夾緊。
4.檢查及試機(jī)
請(qǐng)教師檢查以上準(zhǔn)備情況。經(jīng)教師許可后開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，加少量載荷（勿使應(yīng)力超過比例極限），檢查試驗(yàn)機(jī)和繪圖裝置工作是否正常，然后卸載。
5.進(jìn)行試驗(yàn)
開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)以慢速均勻加載，注意觀察測(cè)力指針的轉(zhuǎn)動(dòng)、自動(dòng)繪圖情況及試件在拉伸過程中的各種現(xiàn)象。
當(dāng)測(cè)力指針不動(dòng)或倒退時(shí)，說明材料開始屈服，測(cè)力指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定值或*次回轉(zhuǎn)的zui小值即屈服載荷Ps。當(dāng)測(cè)力指針和從動(dòng)指針再次分離時(shí)，試件開始頸縮，直至zui后被拉斷。測(cè)力指針回到零點(diǎn)，而從動(dòng)指針則指示出zui大載荷Pb 。
關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)，取下試件。將斷裂的試件對(duì)齊并盡量靠緊，用游標(biāo)卡尺測(cè)量斷裂后標(biāo)距段的長(zhǎng)度l1及斷口處直徑d1。
6.結(jié)束試驗(yàn)
從試驗(yàn)機(jī)上取下已繪好的拉伸曲線圖紙，并請(qǐng)教師檢查試驗(yàn)記錄。
清理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，將試驗(yàn)機(jī)及有關(guān)工具復(fù)原。
7.注意事項(xiàng)
（1）參看液壓式材料試驗(yàn)機(jī)的注意事項(xiàng)。
（2）試件安裝必須正確，防止試件偏斜`夾入部分過短等現(xiàn)象。
（3）試驗(yàn)時(shí)聽見異常聲音或發(fā)生任何故障，應(yīng)立即停車，并馬上報(bào)告試驗(yàn)指導(dǎo)教師。
五、試驗(yàn)結(jié)果處理
整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按要求填寫試驗(yàn)報(bào)告并寫出結(jié)論。
鑄鐵拉伸試驗(yàn)步驟與低碳鋼拉伸試驗(yàn)步驟相同，只記錄zui大載荷并繪出拉伸曲線。
四、試驗(yàn)方法和步驟
1.試件準(zhǔn)備
先用游標(biāo)卡尺測(cè)量試件中間等直桿兩端及中間這三個(gè)橫截面處的直徑：在每一橫截面內(nèi)沿互相垂直方向各測(cè)量一次并取平均值。用所測(cè)得的三個(gè)平均值中zui小的值作為試件的初始直徑d0，并按d0計(jì)算試件的初始橫截面面積A0。
再根據(jù)試件的初始直徑d0 計(jì)算試件的標(biāo)距l(xiāng)0，并用游標(biāo)卡尺在試件中部等直桿段內(nèi)量取試件標(biāo)距l(xiāng)0，用刻線器將標(biāo)距長(zhǎng)度分為十等份。
2.試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)備
熟悉衡翼試驗(yàn)機(jī)的操作規(guī)程，估計(jì)拉伸試驗(yàn)所需的zui大載荷Pb，并根據(jù)Pb值選定試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力度盤（Pb值在測(cè)力度盤40% -80%范圍內(nèi)較宜）。調(diào)整測(cè)力指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，并使從動(dòng)針與之靠攏，同時(shí)調(diào)整好自動(dòng)繪圖裝置。
3.試件安裝
先將試件安裝在試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi)，再移動(dòng)下夾頭到適當(dāng)位置，并把試件下端夾緊。
4.檢查及試機(jī)
請(qǐng)教師檢查以上準(zhǔn)備情況。經(jīng)教師許可后開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，加少量載荷（勿使應(yīng)力超過比例極限），檢查試驗(yàn)機(jī)和繪圖裝置工作是否正常，然后卸載。
5.進(jìn)行試驗(yàn)
開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)以慢速均勻加載，注意觀察測(cè)力指針的轉(zhuǎn)動(dòng)、自動(dòng)繪圖情況及試件在拉伸過程中的各種現(xiàn)象。
當(dāng)測(cè)力指針不動(dòng)或倒退時(shí)，說明材料開始屈服，測(cè)力指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定值或*次回轉(zhuǎn)的zui小值即屈服載荷Ps。當(dāng)測(cè)力指針和從動(dòng)指針再次分離時(shí)，試件開始頸縮，直至zui后被拉斷。測(cè)力指針回到零點(diǎn)，而從動(dòng)指針則指示出zui大載荷Pb 。
關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)，取下試件。將斷裂的試件對(duì)齊并盡量靠緊，用游標(biāo)卡尺測(cè)量斷裂后標(biāo)距段的長(zhǎng)度l1及斷口處直徑d1。
6.結(jié)束試驗(yàn)
從試驗(yàn)機(jī)上取下已繪好的拉伸曲線圖紙，并請(qǐng)教師檢查試驗(yàn)記錄。
清理試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，將試驗(yàn)機(jī)及有關(guān)工具復(fù)原。
7.注意事項(xiàng)
（1）參看液壓式材料試驗(yàn)機(jī)的注意事項(xiàng)。
（2）試件安裝必須正確，防止試件偏斜`夾入部分過短等現(xiàn)象。
（3）試驗(yàn)時(shí)聽見異常聲音或發(fā)生任何故障，應(yīng)立即停車，并馬上報(bào)告試驗(yàn)指導(dǎo)教師。
五、試驗(yàn)結(jié)果處理
整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按要求填寫試驗(yàn)報(bào)告并寫出結(jié)論。
鑄鐵拉伸試驗(yàn)步驟與低碳鋼拉伸試驗(yàn)步驟相同，只記錄zui大載荷并繪出拉伸曲線。
拉伸試驗(yàn)報(bào)告
一、試驗(yàn)?zāi)康?/b>
二、試驗(yàn)設(shè)備和儀器
三、試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理
1．試驗(yàn)前試件尺寸
二、試驗(yàn)設(shè)備和儀器
三、試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理
1．試驗(yàn)前試件尺寸
| 材 料 | 標(biāo) 距 l0 （mm） | 試件直徑d （mm） | 橫截面 面 積 A0 （mm2） | |||
| 截面I | 截面II | 截面III | zui 小 直徑d0 | |||
| dI | dII | dIII | ||||
| 低碳鋼 | | | | | | |
| 鑄鐵 | | | | | | |
2 ．試驗(yàn)數(shù)據(jù)
| 材 料 | 斷裂后標(biāo)距 l1（mm） | 斷口處直徑d1 （mm） | 斷口處橫截面面積A1 （mm2） | ||
| （1） | （2） | 平 均 | |||
| 低碳鋼 | | | | | |
| 材料 | 屈服載荷PS （N） | zui大載荷Pb （N） |
| 低碳鋼 | | |
| 鑄鐵 | | |
3 ．?dāng)?shù)據(jù)處理
（1）計(jì)算屈服極限和強(qiáng)度極限
（1）計(jì)算屈服極限和強(qiáng)度極限
| 材料 | 屈服極限σs （MPa） | 強(qiáng)度極限σb （MPa） |
| 低碳鋼 | ||
| 鑄鐵 | |
4.拉力試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：
1、zui大負(fù)荷： 10、20、30、50、10、20、30、50、100、200KN；
2、力試驗(yàn)力分辯率為±1/250000,且全程分辨率不變；
3、有效試驗(yàn)寬度：500mm；
4、有效拉伸空間：600或800mm；
5、試驗(yàn)速度:：0.001~1000mm/min任意調(diào)；
6、測(cè)試精度： <±1%或<0.5%；（可出據(jù)國(guó)家計(jì)量報(bào)告）
7. 單位選擇:gf、Kgf、N、KN、LB
8、操作方式Control：全電腦控制
9.測(cè)試軟件：中英轉(zhuǎn)換，還有一款八國(guó)語(yǔ)言的軟件。
10、位移測(cè)量精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
11、變形測(cè)量精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
12、試臺(tái)升降裝置：快/慢兩種速度控制，可點(diǎn)動(dòng)；
13、試臺(tái)安全裝置：電子限位保護(hù)；
14、試臺(tái)返回：手動(dòng)可以zui高速度返回試驗(yàn)初始位置，自動(dòng)可在試驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)返回；
15、超載保護(hù)：超過zui大負(fù)荷10%時(shí)自動(dòng)保護(hù)；
16. 系統(tǒng)：試驗(yàn)全程無線遙控或儀器本身的液晶顯示屏控制
17. 夾具配置:根據(jù)用戶產(chǎn)品試樣要求定制夾具壹付
18、功率： 2.5KW；
19、主機(jī)尺寸：1000*680*2450mm；
20、主機(jī)重量：1250kg；
2、力試驗(yàn)力分辯率為±1/250000,且全程分辨率不變；
3、有效試驗(yàn)寬度：500mm；
4、有效拉伸空間：600或800mm；
5、試驗(yàn)速度:：0.001~1000mm/min任意調(diào)；
6、測(cè)試精度： <±1%或<0.5%；（可出據(jù)國(guó)家計(jì)量報(bào)告）
7. 單位選擇:gf、Kgf、N、KN、LB
8、操作方式Control：全電腦控制
9.測(cè)試軟件：中英轉(zhuǎn)換，還有一款八國(guó)語(yǔ)言的軟件。
10、位移測(cè)量精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
11、變形測(cè)量精度：示值的±0.5%以內(nèi)；
12、試臺(tái)升降裝置：快/慢兩種速度控制，可點(diǎn)動(dòng)；
13、試臺(tái)安全裝置：電子限位保護(hù)；
14、試臺(tái)返回：手動(dòng)可以zui高速度返回試驗(yàn)初始位置，自動(dòng)可在試驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)返回；
15、超載保護(hù)：超過zui大負(fù)荷10%時(shí)自動(dòng)保護(hù)；
16. 系統(tǒng)：試驗(yàn)全程無線遙控或儀器本身的液晶顯示屏控制
17. 夾具配置:根據(jù)用戶產(chǎn)品試樣要求定制夾具壹付
18、功率： 2.5KW；
19、主機(jī)尺寸：1000*680*2450mm；
20、主機(jī)重量：1250kg；
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