低碳鋼和鑄鐵拉伸試驗(yàn)常溫，靜載下的軸向拉伸試驗(yàn)是材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中zui基本，應(yīng)用zui廣泛的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)拉伸試驗(yàn)，可以全面地測(cè)定材料地力學(xué)性能，如彈性、塑性、強(qiáng)度、斷裂等力學(xué)性能指標(biāo)。彈性模量E是表征材料力學(xué)性能中彈性的重要指標(biāo)之一，它反映了材料抵抗彈性變形的能力。這些性能指標(biāo)對(duì)材料力學(xué)地分析計(jì)算、工程設(shè)計(jì)、選擇材料和新材料開(kāi)發(fā)都有極其重要的作用。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、測(cè)定低碳鋼的下屈服點(diǎn)бSL、抗拉強(qiáng)度б b 、斷后伸長(zhǎng)率δ、斷面

收縮率ψ

2、驗(yàn)證虎克定律，測(cè)定低碳鋼的彈性模量E

3、測(cè)定鑄鐵的抗拉強(qiáng)度бb

4、觀察分析兩種材料在拉伸過(guò)程中的各種現(xiàn)象

5、學(xué)習(xí)自動(dòng)繪制σ－ε曲線(xiàn)及微機(jī)控制電子實(shí)驗(yàn)機(jī)、電子引伸計(jì)的

操作

二、檢驗(yàn)儀器

1、微機(jī)控制電子實(shí)驗(yàn)機(jī)(10T)

2、游標(biāo)卡尺

3、低碳鋼和鑄鐵圓形拉伸試樣

三、實(shí)驗(yàn)原理

1、低碳鋼拉伸

低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)過(guò)程分四個(gè)階段：

(1)、彈性階段OE，在此階段中的OP段拉力和伸長(zhǎng)成正比關(guān)系，表明鋼材的

稱(chēng)為應(yīng)力和應(yīng)變?yōu)榫€(xiàn)性關(guān)系。*遵循虎克定律б＝Eε，故點(diǎn)P的應(yīng)力б

P 材料的比例極限。如圖1-1所示，當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增加達(dá)到材料的彈性極限б

E 對(duì)應(yīng)的E點(diǎn)時(shí)，應(yīng)力和應(yīng)變間的關(guān)系不再是線(xiàn)性關(guān)系，但變形仍然是彈性的，即卸除拉力后變形*消失，工程上對(duì)彈性極限和比例極限不嚴(yán)格的區(qū)分它們。

（2）、屈服階段ES，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限到達(dá)S點(diǎn)時(shí)，應(yīng)變有明顯的增加，而應(yīng)力先是下降，然后作微小的波動(dòng)，在σ－ε曲線(xiàn)上出現(xiàn)鋸齒形線(xiàn)段。

這種應(yīng)力基本保持不變，而應(yīng)變顯著增加的現(xiàn)象，稱(chēng)為屈服。在屈服階段內(nèi)的zui高應(yīng)力和zui低應(yīng)力分別稱(chēng)為上屈服極限和下屈服極限。上屈服極限的數(shù)值與試樣形狀、加載速度等因素有關(guān)，一般不穩(wěn)定。下屈服極限則有比較穩(wěn)定的數(shù)值，能夠反應(yīng)材料的性能。通常把下屈服極限稱(chēng)為屈服極限或屈服點(diǎn)，用бSL來(lái)表示。屈服應(yīng)力是衡量材料強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)。其計(jì)算公式為бSL=F SL/A0

（3）、強(qiáng)化階段SB，過(guò)了屈服階段以后，試樣材料因塑性變形其內(nèi)部晶體組織結(jié)構(gòu)重新得到了調(diào)整，其抵抗變形的能力有所增強(qiáng)，隨著拉力的增加，伸長(zhǎng)變形也隨之增加，拉伸曲線(xiàn)繼續(xù)上升。SB曲線(xiàn)段稱(chēng)為強(qiáng)化階段。強(qiáng)化階段中的zui高點(diǎn)B所對(duì)應(yīng)的的應(yīng)力бb是材料所承受的zui大應(yīng)力，稱(chēng)為強(qiáng)度極限或抗拉強(qiáng)度。其計(jì)算公式為бb=F b/A0，它也是材料強(qiáng)度性能的重要指標(biāo)。

（4）、頸縮和斷裂階段BK, 當(dāng)拉力到達(dá)F b以后，變形主要集中于試樣的某一局部區(qū)域，該處橫截面積急劇減少，出現(xiàn)“頸縮”現(xiàn)象，此時(shí)拉力隨之下降，直至試樣被拉斷，其斷口形貌成杯椎狀。試樣的斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率的測(cè)定為（1）延伸率：試樣標(biāo)距原長(zhǎng)L0，拉斷后，將兩段試樣緊密地對(duì)接在一起，量出拉斷后地標(biāo)距長(zhǎng)為L(zhǎng)1，則延伸率δ=(L1-L0)/L0*% ；（2）斷面收縮率：試樣拉斷后，設(shè)頸縮處的zui小橫截面積為A1，則斷面收縮率ψ=(A0-A1)/A0*%