Pt △ 图3-2-3 另外,铸铁试件变形也不明显,在变形极小时,就达到最大载荷P而沿横截面突然发 生破坏,实验过程中也无颈缩现象出现。断口近似为一个规则的平面,主要为垂直横截面的 正应力所致。 五、实验步骤 (1)低碳钢的拉伸 1、试件准备: 2、尺寸测量 a.用游标卡尺测量试件标距部分的原始直径d在试件标距范围内,取中间和两端处三 个截面作为测试试件直径的位置,每个截面在两个相互垂直的方向上各测量一次,取两次测 量结果的平均值作为该截面的平均直径,然后取三个平均值中的最小值作为d的大小来计 算试件的原始横截面面积A: b.测量试件的原始标距L。用游标卡尺测量试件标距部分两标距点之间的距离一次,以 此作为原始标距L。的大小。 3、试验机的准备 a.按Pax=σA估算试件的最大载荷值,据此选择合适的测试量程(使Pa在所选量程 的40%~85%内为宜),通过位于试验机操作台后面的摆杆上取下或挂上所选量程对应编号的 摆锤,实现量程选择,然后将试验机操作台左侧中部的缓冲阀置于对应量程的位置 b.检査试验机的控制开关是否都处于初始位置,确认无误后,启动电源和油泵的按钮开 关,打开送油阀送油,使活动平台上升10~20mm后,关闭送油阀 C.摆锤对中,使摆杆垂直 d.装夹试件。先将试件的一端夹入试验机上夹头的钳口内:通过旋转自动绘图器上的推
45 图 3-2-3 另外，铸铁试件变形也不明显，在变形极小时，就达到最大载荷 Pb 而沿横截面突然发 生破坏，实验过程中也无颈缩现象出现。断口近似为一个规则的平面，主要为垂直横截面的 正应力所致。 五、实验步骤 （1）低碳钢的拉伸 1、 试件准备； 2、尺寸测量 a.用游标卡尺测量试件标距部分的原始直径 d0。在试件标距范围内，取中间和两端处三 个截面作为测试试件直径的位置，每个截面在两个相互垂直的方向上各测量一次，取两次测 量结果的平均值作为该截面的平均直径，然后取三个平均值中的最小值作为 d0 的大小来计 算试件的原始横截面面积 A0； b.测量试件的原始标距 L0。用游标卡尺测量试件标距部分两标距点之间的距离一次，以 此作为原始标距 L0 的大小。 3、试验机的准备 a.按 Pmax=σb•A0 估算试件的最大载荷值，据此选择合适的测试量程（使 Pmax 在所选量程 的 40%~85%内为宜），通过位于试验机操作台后面的摆杆上取下或挂上所选量程对应编号的 摆锤，实现量程选择，然后将试验机操作台左侧中部的缓冲阀置于对应量程的位置； b.检查试验机的控制开关是否都处于初始位置，确认无误后，启动电源和油泵的按钮开 关，打开送油阀送油，使活动平台上升 10～20mm 后，关闭送油阀； c.摆锤对中，使摆杆垂直； d.装夹试件。先将试件的一端夹入试验机上夹头的钳口内；通过旋转自动绘图器上的推
杆调整主动指针对零,并将从动指针拨到零位置:随后利用上下运动控制按钮开关调整下夹 头的高度到适当位置,使之夹牢试件的另一端 e.准备好绘图器,使绘图笔与记录纸刚好接触 4、进行实验 a.缓慢打开送油阀送油,给试件缓慢、均匀地施加拉力作用 观察屈服现象,跟踪读取屈服载荷P大小(为了避免试验机初始瞬时效应影响,应 除去主动指针第一次回摆示值后,取以后主动指针多次回摆中所指示的最小值作为P的大 小。必要时参考拉伸图将有助于确定屈服载荷的值): C.在强化阶段中的一点(例如M点,参考图3-2-2)处卸载至零,并立即从零开始加载, 观察卸载规律; d.观察颈缩现象:当主、从动指针分开时,观察试件的颈缩现象,随着主动指针的迅速 倒退,试件很快断裂 e.记录最大载荷P的值 f.测量拉断后试件的标距L和最小截面直径d 【标距L的测量】将拉断的试件紧密对接好,尽量使其轴线位于一条直线,拉断以后 试件的标距L大小的测量采用下述方法之一来测定 首先在实验前用刻线机在试件标距范围内内的表面上刻出十格等分线。 直测法:若断口到最近的标距点的距离大于2,则以直接测得的两标距点间的距离为 移位法:若断口到最近的标距点的距离小于—,则可按下法确定L:在长段上从拉断 3 处0取基本等于短段格数得到B点,当较长段所余格数为偶数时(如图3-2-4(a)所示) 取长段所余格数的一半得出C点,相当于将BC段长度移到试件的左端,则移位后的L为 L= Ab+2BC 当较长段所余格数为奇数时(如图3-2-4(b)所示)取长段所余格数减1的一半得出C 点,再取长段所余格数加1的一半得出C1点,则移位后的L为 L=Ab+BC+ BC
46 杆调整主动指针对零，并将从动指针拨到零位置；随后利用上下运动控制按钮开关调整下夹 头的高度到适当位置，使之夹牢试件的另一端； e.准备好绘图器，使绘图笔与记录纸刚好接触； 4、进行实验 a.缓慢打开送油阀送油，给试件缓慢、均匀地施加拉力作用； b.观察屈服现象，跟踪读取屈服载荷 Ps 大小（为了避免试验机初始瞬时效应影响，应 除去主动指针第一次回摆示值后，取以后主动指针多次回摆中所指示的最小值作为 Ps 的大 小。必要时参考拉伸图将有助于确定屈服载荷的值）； c.在强化阶段中的一点（例如 M 点，参考图 3-2-2）处卸载至零，并立即从零开始加载， 观察卸载规律； d.观察颈缩现象：当主、从动指针分开时，观察试件的颈缩现象，随着主动指针的迅速 倒退，试件很快断裂； e.记录最大载荷 Pb 的值； f.测量拉断后试件的标距 L1 和最小截面直径 d1。 【标距 L1 的测量】将拉断的试件紧密对接好，尽量使其轴线位于一条直线，拉断以后 试件的标距 L1 大小的测量采用下述方法之一来测定。 首先在实验前用刻线机在试件标距范围内内的表面上刻出十格等分线。 直测法：若断口到最近的标距点的距离大于 3 L0 ，则以直接测得的两标距点间的距离为 L1； 移位法：若断口到最近的标距点的距离小于 3 L0 ，则可按下法确定 L1：在长段上从拉断 处 O 取基本等于短段格数得到 B 点，当较长段所余格数为偶数时（如图 3-2-4（a）所示） 取长段所余格数的一半得出 C 点，相当于将 BC 段长度移到试件的左端，则移位后的 L1 为 L1= AB + 2BC 当较长段所余格数为奇数时（如图 3-2-4（b）所示）取长段所余格数减 1 的一半得出 C 点，再取长段所余格数加 1 的一半得出 C1 点，则移位后的 L1 为 L1= AB + BC + BC1
移位 L后的T1 移位 移位 图: 3-2-4 【截面直径d1的测量】将拉断的试件紧密对接好,尽量使其轴线位于一条直线,在试 件颈缩处选择一最小截面,在此截面的两个互相垂直的方向各测量一次直径,取其平均值作 为拉断以后截面直径d1的值 5、结束实验工作。整理所记录的实验数据:描绘断口草图:定性绘制拉伸曲线图:将 试验机复原;清理实验现场:将实验数据交指导老师签字经同意后离开实验室。 (2)铸铁的拉伸 铸铁的拉伸实验可参照低碳钢拉伸实验进行。铸铁的尺寸测量还可进一步简化,只需测 量试件中截面两个互相垂直方向的直径各一次,取其平均值作为试件原始直径d的值:铸 铁无需测量标距Lo、L1和拉断后的直径d 六、实验注意事项 1、调整主动指针指零前,若活动平台并未升起一定高度,则一定要开机送油,使之上 升10-20m 2、试件夹持必须正确,不得偏斜,夹入部分不能过少; 3、下夹头上下运动过程中不能受约束,夹紧试件后不得用其加载 4、加载要缓慢、均匀 5、在读取屈服载荷P过程中,必须注意整个屈服过程的数据读取。 七、实验数据处理与分析 1、强度指标的计算 Ps 屈服极限 (3)
47 (a) (b) 图 3-2-4 【截面直径 d1 的测量】将拉断的试件紧密对接好，尽量使其轴线位于一条直线，在试 件颈缩处选择一最小截面，在此截面的两个互相垂直的方向各测量一次直径，取其平均值作 为拉断以后截面直径 d1 的值； 5、结束实验工作。整理所记录的实验数据；描绘断口草图；定性绘制拉伸曲线图；将 试验机复原；清理实验现场；将实验数据交指导老师签字经同意后离开实验室。 （2）铸铁的拉伸 铸铁的拉伸实验可参照低碳钢拉伸实验进行。铸铁的尺寸测量还可进一步简化，只需测 量试件中截面两个互相垂直方向的直径各一次，取其平均值作为试件原始直径 d0 的值；铸 铁无需测量标距 L0、L1 和拉断后的直径 d1。 六、实验注意事项 1、 调整主动指针指零前，若活动平台并未升起一定高度，则一定要开机送油，使之上 升 10-20mm。 2、 试件夹持必须正确，不得偏斜，夹入部分不能过少； 3、下夹头上下运动过程中不能受约束，夹紧试件后不得用其加载； 4、 加载要缓慢、均匀； 5、 在读取屈服载荷 Ps 过程中，必须注意整个屈服过程的数据读取。 七、实验数据处理与分析 1、强度指标的计算： 屈服极限 σs= 0 s （3）
强度极限 Pb 0= (4) 2、塑性指标: 延伸率 (5) L 断面收缩率 Ao-Au 100% (6) 八、实验报告 1、提交实验报告(具体要求参考实验报告册) 2、讨论下列问题 ①拉伸实验中为什么要采用比例试件? ②σ,和σb是试件屈服和破坏时的真实应力吗?为什么? ③调整主动指针对零前为什么要求活动平台必须已升高稍许? ④分析低碳钢和铸铁两种材料的断口特征,并加以比较
48 强度极限 σb= 0 b （4） 2、塑性指标： 延伸率 δ= 100% 0 1 0 − L L L （5） 断面收缩率 ψ= 100% 0 0 1 − A A A （6） 八、实验报告 1、提交实验报告（具体要求参考实验报告册）； 2、讨论下列问题 ① 拉伸实验中为什么要采用比例试件? ② σs 和σb 是试件屈服和破坏时的真实应力吗?为什么? ③ 调整主动指针对零前为什么要求活动平台必须已升高稍许? ④ 分析低碳钢和铸铁两种材料的断口特征，并加以比较