低碳钢和铸铁拉伸实验报告.docx

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1、低碳钢和铸铁拉伸试验报告篇一：低碳钢、铸铁的拉伸试验工程力学试验报告试验名称：试验班级：试验组号：试验成员：试验日期： 一、试验目的1、测定低碳钢的屈服点?s，强度极限?b，延长率?，断 面收缩率?。2、测定铸铁的强度极限?b。3、观看低碳钢拉伸过程中的各种现象如屈服、强化、 颈缩等，并绘制拉伸曲线。4、生疏试验机和其它有关仪器的使用。二、试验设备 1液压式万能试验机；2游标卡尺 三、设备简介万能试验机简介具有拉伸、压缩、弯曲及其剪切等各种静力试验功能的1015试验机称为万能材料试验机，万能材料试验机一般都由两个 根本局部组成；1、加载局部：利用肯定的动力和传动装置强迫试件发 生变形，从而使试

2、件受到力的作用，即对试件加载。2、测控局部：指示试件所受载荷大小及变样子况。 四、试验原理低碳钢和铸铁是工程上最广泛使用的材料，同时，低碳 钢试样在拉伸试验中所表现出的变形与抗力间的关系也比较典型。低碳钢的整个试验过程中工作段的伸长量与荷载的 关系由拉伸图表示。做试验时，可利用万能材料试验机的自 动绘图装置绘出低碳钢试样的拉伸图即以下图中拉力 F 与伸长量L 的关系曲线。需要说明的是途中起始阶段呈曲线是由于试样头部在试验机夹具内有稍微滑动及试验机各局部存在间隙造成的。大致可分为四个阶段：1弹性阶段ob 段在拉伸的初始阶段，-曲线oa 段为始终线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为

3、线形阶 段。线性段的最高点则称为材料的比例极限p，线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量 e。线性阶段后，-曲线不为直线ab 段，应力应变不再成正比，但假设在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消逝。卸载后变形能完全消逝的应力最大点称为材料的弹性极限e，一般对于钢等很多材料，其(:低碳钢和铸铁拉伸试验报告)弹性极限与比例极限格外接近。2屈服阶段bc 段超过弹性阶段后，应力几乎不变，只是在某一微小范围 内上下波动，而应变却急剧增长，这种现象成为屈服。使材 料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限s。当材料屈服时，假设用砂纸将试件外表打磨，会觉察试 件外表呈现出与轴线成

4、 45斜纹。这是由于试件的 45斜截面上作用有最大切应力，这些斜纹是由于材料沿最大切应 力作用面产生滑移所造成的，故称为滑移线。3强化阶段ce 段经过屈服阶段后，应力应变曲线呈现曲线上升趋势，这 说明材料的抗变形力量又增加了，这种现象称为应变硬化。 假设在此阶段卸载，则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线如d-d斜线，其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。当载荷卸载到零时，变形并未完全消逝，应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或剩余应变，相应地应力减小至零时消逝的应变称为弹性应变。卸载完之后，马上再加载， 则加载时的应力应变关系根本上沿卸载时的直线变化。因此， 假设将卸载后已有塑性变形的试样重进展

5、拉伸试验，其比例极限或弹性极限将得到提高，这一现象称为冷作硬化。在硬化阶段应力应变曲线存在一个最高点，该最高点对应的应力称为材料的强度极限b，强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷 Fb。4局部变形阶段ef 段试样拉伸到达强度极限b 之前，在标距范围内的变形是均匀的。当应力增大至强度极限b 之后，试样消灭局部显著收缩，这一现象称为颈缩。颈缩消灭后，使试件连续变形所需载荷减小，故应力应变曲线呈 现下降趋势，直至最终在 f 点断裂。试样的断裂位置处于颈缩处，断口外形呈杯状，这说明引起试样破坏的缘由不仅有 拉应力还有切应力。5伸长率和断面收缩率试样拉断后，由于保存了塑性变形，标距由原来的 L0

6、 变为L1。用百分比表示的比值 A=L1-L0/L0*100%称为伸长率。试样的塑性变形越大，也越大。因此， 伸长率是衡量材料塑性的指标。原始横截面面积为 A0 的试样，拉断后缩颈处的最小横截面面积变为 A1，用百分比表示的比值 Z=A0-A1/A0*100%称为断面收缩率。Z 也是衡量材料塑性的指标。所以，低碳钢拉伸破坏变形很大，断口缩颈后，端口有 45 度茬口，由于该方向上存在最大剪应力造成的，属于剪切破坏力。五、试验内容及数据处理1、试验前测低碳钢和铸铁的直径和分三段测低碳钢和铸铁的直径 d0、标距L0 以及截面积A0。2、进展低碳钢拉伸试验（1） 将低碳钢按要求放于万能试验机上，并一步

7、一步依据试验要求进展试验。试验完成后将拉伸曲线打印出来。（2） 记录试验后低碳钢式样的断口直径 d1、断裂后的标距长度 L1、断口处横截面积 A1 以及断面外形。抗拉强度=Fm/A0=36.75*103/75.39=487.47mp 上屈服强度下屈服强度s1 s1=Fs1/A0=25.75*103/75.39=341.56mp s1=Fs2/A0=23.00*103/75.39=305.08mps2断后伸长率AA=(L1-L0)/L0*100%=(125-98)/98*100%=27.55%断面收缩 率 ZZ=(A0-A1)/A0*100%=(75.39-19.63)/75.39*100%=7

8、3.96%3、进展铸铁拉伸试验1将低碳钢按要求放于万能试验机上，并一步一步依据试验要求进展试验。试验完成后将拉伸曲线打印出来。篇二：试验一低碳钢拉伸试验报告试验一低碳钢拉伸试验报告试验一低碳钢和铸铁的拉伸试验一、试验目的1、测定低碳钢拉伸时的屈服极限s、强度极限b、 伸长率和断面的收缩率；测定铸铁的抗拉强度。2、观看低碳钢拉伸时的屈服和颈缩现象，对低碳钢和 铸铁试件拉伸的断口进展分析。二、试验设备万能试验机、试件、游标卡尺。点击图标看大图片或视频万能试验机低碳钢和铸铁拉伸视频低碳钢和铸铁游标卡尺低碳钢拉断三、试验原理一低碳钢和铸铁拉伸时力学性能的测定。试验时，试验机可自动绘出低碳钢和铸铁的拉伸

9、图。 从图中可以看出低碳钢拉伸过程中材料经受的四个阶段：1、正比例阶段，拉伸图是一条直线。2、屈服阶段，拉伸图成锯齿状。读数盘上原来匀速转动的指针来回摇摆，记录这时候的荷载即为屈服荷载 ps。进而可以计算出屈服极限。3、强化阶段，屈服后，曲线又缓慢上升，这段曲线的最高点，拉力到达最大值最大荷载 pb，即可计算出强度极限。4、颈缩阶段，拉伸图上荷载快速减小，曲线下滑，试 件开头产生局部伸长和颈缩，直至试件在颈缩处断裂。测量断裂后试件标距的长度和断口处的直径，可计算材 料的伸长率和断面的收缩率。四、试验步骤一低碳钢的拉伸试验1、预备试件，通过试件落地的声音来判定是低碳钢还 是铸铁。声音动听的是钢，

10、沉闷的是铸铁。2、测量试件的直径，并量出试件的标距，打上明显的 标记。在标距中间和两端相互垂直的方向各量一次直径，取最小处的平均值来计算截面面积。3、估算最大载荷，配置相应的摆锤，选择适宜的测力度盘。开动试验机使工作台上升一点。调主动指针到零点，从动指针与主动指针靠拢，调整好绘 图装置。4、安装试件。5、开动试验机并缓慢均匀加载。留意观看指针的转动 和自动绘图状况。留意捕获屈服荷载的值并记录下来。留意观看颈缩现象。试件断裂后马上停车， 记录最大荷载 pb。6、取下试件，用油标卡尺测量断后标距、最小直径。二铸铁拉伸试验1、预备试件除不确定标距外其余同低碳钢。2、预备试验同低碳钢。3、进展试验。缓

11、慢均匀加载，直到拉断，关闭试验机 记录最大载荷。五、完毕试验请教师检查试验记录，将试验设备和工具复原，清理实 验现场。最终整理数据，完成试验报告。六、留意事项1、加载要缓慢均匀。加油不宜过大。 、最大载荷不得超过测力度盘的 80%。试验一拉伸试验报告专业班级姓名日期评分一、试验目的：二、试验设备：三、试验记录与计算结果1、试件原始尺寸记录：2、试件断后尺寸记录： 3、ps，pb 记录：4、试验图象记录5、计算结果低碳钢：屈服极限s=ps/A0=强度极限b=pb/A0= 延长率=(L1-L0)/L0100%=截面收缩率=(A0-A1)/A0100%=铸铁强度极限b=pb/A0= 四、试验结果争论

12、篇三：低碳钢和铸铁拉伸和压缩试验低碳钢和铸铁拉伸压缩试验报告摘要：材料的力学性能也称为机械性质，是指材料在外 力作用下表现的变形、破坏等方面的特性。它是由试验来测 定的。工程上常用的材料品种很多，下面我们以低碳钢和铸 铁为主要代表，分析材料拉伸和压缩时的力学性能。关键字：低碳钢铸铁拉伸压缩试验破坏机理一拉伸试验1.低碳钢拉伸试验拉伸试验试件低碳钢拉伸图在拉伸试验中，随着载荷的渐渐增大，材料呈现出不同 的力学性能：低碳钢拉伸应力-应变曲线（1） 弹性阶段ob 段在拉伸的初始阶段，-曲线oa 段为始终线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。线性段的最高点则称为材料的比例极限p

13、，线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量 e。线性阶段后，-曲线不为直线ab 段，应力应变不再成正比，但假设在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消逝。卸载后变形能完全消逝的应力最大点称为材料的弹性极限e，一般对于钢等很多材料，其弹性极限与比例极限格外接近。（2） 屈服阶段bc 段超过弹性阶段后，应力几乎不变，只是在某一微小范围 内上下波动，而应变却急剧增长，这种现象成为屈服。使材 料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限s。当材料屈服时，假设用砂纸将试件外表打磨，会觉察试 件外表呈现出与轴线成 45斜纹。这是由于试件的 45斜截面上作用有最大切应力，这些斜纹是由于

14、材料沿最大切应 力作用面产生滑移所造成的，故称为滑移线。（3） 强化阶段ce 段经过屈服阶段后，应力应变曲线呈现曲线上升趋势，这 说明材料的抗变形力量又增加了，这种现象称为应变硬化。 假设在此阶段卸载，则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线如d-d斜线，其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。当载荷卸载到零时，变形并未完全消逝，应力减小至零 时残留的应变称为塑性应变或剩余应变，相应地应力减小至零时消逝的应变称为弹性应变。卸载完之后，马上再加载， 则加载时的应力应变关系根本上沿卸载时的直线变化。因此， 假设将卸载后已有塑性变形的试样重进展拉伸试验，其比例极限或弹性极限将得到提高，这一现象称为冷作硬化。

15、在硬化阶段应力应变曲线存在一个最高点，该最高点对 应的应力称为材料的强度极限b，强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷 Fb。（4） 局部变形阶段ef 段试样拉伸到达强度极限b 之前，在标距范围内的变形是均匀的。当应力增大至强度极限b 之后，试样消灭局部显著收缩，这一现象称为颈缩。颈缩消灭后，使试件连续变形所需载荷减小，故应力应变曲线呈 现下降趋势，直至最终在 f 点断裂。试样的断裂位置处于颈缩处，断口外形呈杯状，这说明引起试样破坏的缘由不仅有 拉应力还有切应力。（5） 伸长率和断面收缩率试样拉断后，由于保存了塑性变形，标距由原来的 L 变为L1。用百分比表示的比值=L1-L/L*100

16、%称为伸长率。试样的塑性变形越大，也越大。因此， 伸长率是衡量材料塑性的指标。原始横截面面积为 A 的试样，拉断后缩颈处的最小横截面面积变为 A1，用百分比表示的比值=A-A1/A*100%称为断面收缩率。也是衡量材料塑性的指标。所以，低碳钢拉伸破坏变形很大，断口缩颈后，端口有 45 度茬口，由于该方向上存在最大剪应力造成的，属于剪切破坏力。2.铸铁拉伸试验铸铁是含碳量大于 2.11%并含有较多硅,锰,硫,磷等元 素的多元铁基合金。铸铁具有很多优良的性能及生产简便， 本钱低廉等优点，因而是应用最广泛的材铸铁拉伸应力-应变曲线铸铁拉伸破坏断口与正应力方向垂直说明由拉应力拉 断的，属于拉伸破坏，正

17、应力大于了许用值。铸铁拉伸二压缩试验1 低碳钢压缩试验低碳钢试样压缩时同样存在弹性极限、比例极限、屈服 极限而且数值和拉伸所得的相应数值差不多，但是在屈服时 却不象拉伸那样明显，需细心观看，材料在发生屈服时对应 的载荷为屈服负荷 Fs。随着缓慢均匀加载,低碳钢受压变形增大而不裂开，愈压愈扁。横截面增大时，其实际应力不 随外载荷增加而增加，故不行能得到抗压负荷 Fb，因此也得不到强度极限b，所以在试验中是以变形来掌握加载的。低碳钢的压缩图即-曲线，超过屈服之后，低碳钢试样由原来的圆柱形渐渐被压成鼓形。连续不断加压，试样将愈压愈扁， 横截面面积不断增大，试样抗压力量也不断增大，故总不被破坏。所以，

18、低碳钢不具有抗压强度极限也可将它的抗压强度极限理解为无限大，低碳钢的压缩曲线也可证明这一 点。灰铸铁在拉伸时是属于塑性很差的一种脆性材料，但在受压时，试件在到达最大载荷 pb 前将会产生较大的塑性变形，最终被压成鼓形而断裂。低碳钢压缩曲线图 2-9 低碳钢压缩破坏图图 2-10 铸铁压缩破坏图弹性模量、比例极限和屈服极限与拉伸时根本一样。屈 服阶段后，试样越压越扁，所以没有压缩，呈腰鼓形塑性变 形，由此可见，韧性材料的抗剪切强度小于抗拉伸强度。2.铸铁压缩试验灰铸铁试样的断裂有两特点：一是断口为斜断口，如图210 所示。二是按 pb/A0 求得的b 远比拉伸时为高，大致是拉伸的 34 倍。为什

19、么象铸铁这种脆性材料的抗拉与抗压力量相差这么大呢？这主要与材料 本身状况内因和受力状态外因有关。铸铁试件压缩时，在到达抗压负荷 Fb 前消灭较明显的变形然后裂开，铸 铁试件最终会略呈鼓形，断口的方位角约为 5560，断裂面与试件轴线大约呈 45o。铸铁压缩后沿斜截面断裂，其 主要缘由是由剪应力引起的。假使测量铸铁受压试样斜断口倾角，则可觉察它略大于 45o 而不是最大剪应力所在截面，这是由于试样两端存在摩擦力造成的。铸铁压缩曲线铸铁压缩试验，应力和应变之间无明显的直线阶段和屈 服阶段，但是有塑性变形，断口约为螺旋 45 度方向，抗压时的强度极限约为强度极限的 4 到 5 倍。弹性模量通常以某一应力的割线来度量。所以铸铁压缩时主要是剪切破坏，受 到最大剪切力，由此可见脆性材料的抗剪切强度大于抗拉伸 强度。参考文献：1 刘鸿文材料力学(第五版高等教育出版社2 汤安民，刘泽明灰铸铁拉伸与扭转破坏试验的强度 条件分析A西安理工大学学报3 侯德门材料力学试验西安交通大学出版社4 曹睿铸铁断裂机理原位拉伸争论A甘肃工业大学学报