研究目的

• 观察低碳钢和铸铁在拉伸时的各种现象，并测定他们在拉伸时的屈服极限 \(\sigma_{s}\) ，强度极限 \(\sigma_{b}\) ，伸长率 \(\delta\) 和断面收缩率 \(\psi\) ，研究它们拉伸时的力学性能。

• 观察上述两种材料在拉伸过程中的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象，并绘制拉伸图。

• 熟悉材料实验机和其它仪器的使用。

实验原理

试件装在试验机上，受到缓慢增加的拉力作用，对应每一个拉力 \(F\) ，试件标距 \(l\) 有一个伸长量 \(\Delta l\) 。表示 \(F\) 和 \(\Delta l\) 的关系的曲线，称为 \(F-\Delta l\) 曲线。\(F-\Delta l\) 曲线与试件的尺寸有关。为了消除试件尺寸的影响，把拉力\(F\)除以试件的横截面积 \(A\) ，得出正应力 \(σ\) ；同时，把伸长量 \(\Delta l\) 除以标距的原始长度 \(l\) ,得到应变 \(ε\) ：

\[ σ=F/A \]

\[ ε=\Delta l/l \]

以\(σ\)为纵坐标，\(ε\)为横坐标做出表示\(σ\)与\(ε\)的关系曲线，称为\(σ-ε\)曲线(应力-应变曲线)，通过应力-应变曲线得到两种钢材在轴向拉伸下的力学性能。

数据下载

拉伸试验报告-低碳钢 点我下载

拉伸试验报告-铸铁 点我下载

实验数据记录及处理

低碳钢

试件数据记录及处理

相关力学指标记录及处理

• 屈服荷载 \(p_{s}=31kN\)

• 极限荷载 \(p_{b}=40kN\)

• 屈服极限 \(\sigma _{s}=\dfrac{P_{s}}{A_{0}}=395mP_{a}\)

• 强度极限 \(\sigma _{b}=\dfrac{P_{b}}{A_{0}}=509MP_{a}\)

• 延伸率 \(\delta =\dfrac{l_{1}-lo}{10}\times 100\% =9\%\)

铸铁

试件数据记录及处理

相关力学指标记录及处理

1. 极限荷载 \(p_{b}=275kN\)

2. 强度极限 \(\sigma _{b}=\dfrac{P_{b}}{A_{0}}=350.3MP_{a}\)

3. 延伸率 \(\delta =\dfrac{l_{1}-lo}{10}\times 100\% =0\%\)