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一、實驗目的

    觀察、比較低碳鋼45號鋼和鑄鐵的拉伸過程及破壞現(xiàn)象，測定其主要的力學性能指標，并比較其機械性能。

二、實驗設備

    1．電子試驗機或1－5－2型材料拉力試驗機

    2．游標卡尺

    3．分規(guī)

三、實驗概述

    拉伸試驗是材料力學性能實驗中zui基本zui重要的實驗。為了使實驗結果可以相互比較，必須對試件、試驗機及實驗方法做出明確具體的規(guī)定，我國國標gb228－2002“金屬拉伸試 圖1   拉伸試件

試驗方法”中規(guī)定對金屬拉力試件通常采用圓形和板狀兩種試件，如圖1所示

對于比例試件，對圓截面試件規(guī)定或5

對板狀試件，規(guī)定 =11.3或5.65

式中l(wèi)0         試件的標距

    d0      試件直徑（取標距內三處zui小的一處平均值）

    a0      板試件橫截面積

    本實驗采用圓截面比例試樣。

1、低碳鋼作為塑性材料的代表，在常溫、靜荷下做拉伸實驗。

將試件安裝在試驗機的上下夾頭中，加載后，觀察試件的受力、變形直至破壞的全過程。試驗機的自動繪圖裝置畫出試件的拉伸圖，實驗中可直接從測力度盤讀下屈服載荷ps和破壞前試件所能承受的zui大載荷pb，由以下兩式算得兩個主要強度指標為

 屈服極限：

 強度極限：

其中a0為試件原始橫截面面積。

低碳鋼拉伸過程中，屈服階段反映在拉伸圖上為一水平波動線，去除初始瞬時效應后波動的zui低點所對應的載荷為屈服載荷，故在試驗機測力度盤上讀取屈服載荷時，應在*次波動之后再讀到的zui小力值即為屈服載荷。觀察時要注意記錄。

試件拉斷后，可由測力度盤上的副針讀出破壞前試件所能承受的zui大載荷，并測量拉斷后的標距部分長度 和拉斷后頸縮處的zui小直徑 。由以下兩式算得其主要塑性指標：

 延伸率：    截面收縮率：         

式中，a1為試件拉斷后，頸縮處之zui小截面積

      l0為試件之原始標距長度

      l1為試件拉斷后標距長度

2、鑄鐵的拉伸實驗

    由于鑄鐵在拉伸過程中沒有屈服階段，且在很不顯著的變形下即斷裂，故對鑄鐵只能測得其強度極限

四、實驗步驟

    1. 用劃線機劃上試件的標距，并將其10等分，以便觀察變形沿軸線的分布情況。（低碳鋼）

    2．用分規(guī)和游標卡尺測量試件的直徑d0和標距l(xiāng)0。在標距*及兩條標距線附近各取一截面進行測量,每一橫截面沿互垂方向各測一次取其平均值，再用所得的三個數(shù)據中的zui小值計算試件的橫截面面積。

    3. 檢查機器，選擇度盤并配上相應擺錘。將試件夾裝在上夾頭中，轉動齒桿調整度盤零點，再把試件夾在下夾頭中，zui后將自動繪圖裝置調整好。

    4．檢查后開動機器進行實驗。實驗過程中，注意觀察自動繪圖裝置、載荷刻度

盤及試件的變形，特別是彈性、屈服、強化和頸縮各階段的特征，注意記錄ps及pb。試件

斷裂后，立即關閉馬達。                                                     

    5．卸下拉斷的試件，測量頸縮處之zui小直徑d1和標距長度l1，對于圓形試件，在頸縮

zui小處兩個垂直方向上測量其直徑，用兩者的平均值作為d1。

    拉斷后標距長度l1的測量：將試件拉斷后的兩段在拉斷處緊密對接起來，盡量使軸線位于一條直線上。若斷口位于標距中間的長度內，則直接測量標距兩端點長度得l1。若斷口離鄰近的標距端點距離小于或等于時，因為試件頭部較粗部分將影響頸縮部分的局部伸長量，使δ偏小，因此需用“斷口移中法”來確定l1。例如，設標距內共有10格（見圖2），斷口偏左。取左邊標距起點c至斷口間的格數(shù)的兩倍為n，格（n，取偶數(shù)）至b點，量得cb長度為 ，再自b向右取格數(shù) 至a點，使 格，量出ba長度為 ，則、若斷口在標距兩端點或標距之外，實驗結果無效

                             圖2   移位法示意圖

6. 觀察破壞現(xiàn)象并畫下破壞斷口的草圖。

7. 測量斷后數(shù)據。

8．取下繪圖紙，對拉伸圖進行修整，注明坐標及比例尺。

9．切斷電源，整理現(xiàn)場。

    鑄鐵拉伸實驗參照低碳鋼拉伸實驗步驟進行。