1.低碳钢试样的拉伸实验1）测定试样的截面尺寸一一圆试样测定其直径d。的方法是：在试样标距长度的两端和中间三处予以测量，每处在两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值：然后取这三个平均数的最小值作为do：矩形试样测三个截面的宽度b与厚度a，求出相应的三个Ao，取最小的值作为Ao。A的计算精确度。2）试样标距长度1.除了要根据圆试样的直径do或矩形试样的截面积A.来确定外，还应将其化整到5mm或10mm的倍数。小于1.5mm的数值舍去之；等于或大于2.5mm但小于7.5者化整为5mm；等于或大于7.5mm者进为10mm。在标距长度的两端各打一小标点，此二点的位置，应做到使其联线平行于试样的轴线。两标点之间用分划器等分10格或20格，并刻出分格线，以便观察变形分布情况，测定延伸率8。3）根据低碳钢的强度极限，估计加在试样上的最大载荷，据此选择适当的机器量程（也称载荷级）。选定好机器量程，挂好相应摆锤之后就可按一般程序调整试验机，安装试样，并试车一次，即预加少量载荷然后卸载，至零点附近。试车的自的是检查包括自动绘图装置在内的试验机工作是否正常。4）试车正常后，正式实验即可开始。用慢速加载，使试样的变形匀速增长。国家标准规定的拉伸速度是：屈服前，应力增加速度为10N/／mm2/s（1kgf/／mm2／s），屈服后，试验机活动夹头在负荷下的移动速度不大于0.51／min。在试样匀速变形的过程中，测力盘上的指针起初也是匀速前进的，但是，当指针停止前进或来回摆时就表明试样进入屈服阶段，读出此时的最小载荷Ps。借助于试验机上自动绘出的载荷一一变形曲线可以帮助我们更好的判断屈服阶段的到达。对于A3钢来说，Ps上叫做上屈服载荷，与锯齿状曲线段最低点相应的最小载荷Ps叫下屈服载荷。由于上屈服载荷随试样过度部分的不同而有很大差异，而下屈服载荷则基本一致，因此一般规定以下屈服载荷来计算屈服极限=P,/Ao,P/A。有些材料，屈服时的P-△L曲线基本上是一个平台的曲线而不是呈现出锯齿形状。屈服阶段终了以后，要使试样继续变形，就必须加大载荷。这时载荷一一变形曲线将开始上升。材料进入强化阶段。如果在这一阶段的某一点处进行卸载，则可以在自动绘图仪PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
1．低碳钢试样的拉伸实验 1）测定试样的截面尺寸——圆试样测定其直径 d0 的方法是：在试样标距长度的 两端和中间三处予以测量，每处在两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值， 然后取这三个平均数的最小值作为 d0；矩形试样测三个截面的宽度 b 与厚度 a，求出 相应的三个 A0，取最小的值作为 A0。A0的计算精确度。 2）试样标距长度 10除了要根据圆试样的直径 d0或矩形试样的截面积 A0来确定外， 还应将其化整到 5mm 或 10mm 的倍数。小于 1.5mm 的数值舍去之；等于或大于 2.5mm 但小于 7.5 者化整为 5mm；等于或大于 7.5mm 者进为 10mm。在标距长度的两端各打一 小标点，此二点的位置，应做到使其联线平行于试样的轴线。两标点之间用分划器等 分 10 格或 20 格，并刻出分格线，以便观察变形分布情况，测定延伸率d 。 3）根据低碳钢的强度极限，估计加在试样上的最大载荷，据此选择适当的机器量 程（也称载荷级）。 选定好机器量程，挂好相应摆锤之后就可按一般程序调整试验机，安装试样，并 试车一次，即预加少量载荷然后卸载，至零点附近。试车的目的是检查包括自动绘图 装置在内的试验机工作是否正常。 4）试车正常后，正式实验即可开始。 用慢速加载，使试样的变形匀速增长。国家标准规定的拉伸速度是：屈服前，应 力增加速度为 10N／mm 2／s（1kgf／mm 2／s），屈服后，试验机活动夹头在负荷下的移 动速度不大于 0.510／min。在试样匀速变形的过程中，测力盘上的指针起初也是匀速 前进的，但是，当指针停止前进或来回摆时就表明试样进入屈服阶段，读出此时的最 小载荷 Ps。借助于试验机上自动绘出的载荷——变形曲线可以帮助我们更好的判断屈 服阶段的到达。对于 A3钢来说，PS 上叫做上屈服载荷，与锯齿状曲线段最低点相应的最 小载荷 PS 下叫下屈服载荷。由于上屈服载荷随试样过度部分的不同而有很大差异，而 下 屈 服 载 荷 则 基 本 一 致 ， 因 此 一 般 规 定 以 下 屈 服 载 荷 来 计 算 屈服极限 0 0 s s = Ps / A ,Ps下 / A 。有些材料，屈服时的 P - D L 曲线基本上是一个平台的曲线而不 是呈现出锯齿形状。 屈服阶段终了以后，要使试样继续变形，就必须加大载荷。这时载荷——变形曲 线将开始上升。 材料进入强化阶段。如果在这一阶段的某一点处进行卸载，则可以在自动绘图仪 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
上得到一条卸载曲线，实验表明，它与曲线的起始直线部分基本平行。卸载后若重新加载，加载曲线则沿原卸载曲线上升直到该点，此后曲线基本上与未经卸载的曲线重合，这就是冷作硬化效应。OA!图1-4低碳钢拉伸图随着实验的继续进行，载荷一一变形曲线将前因后果趋平缓。当载荷达到最大P之后，测力指针也相应地由慢到快地回转。最后试样断裂。根据测得的P可以按o，=P/A。计算出强度极限o,。试样断后标距部分长度1，的测量：将试样拉断后的两段在拉断处紧密对接起来，尽量使其轴线位于一条直线上。拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试样拉断后的标距部分长度内。1.用下述方法之一测定。直测法：如拉断处到邻近标距端点的距离大于1。／3时，可直接测量两端点间的长度。移位法：如拉断处到邻近标距端点的距离小于1。／3时，则可按下法确定。在长段上从拉断处0取基本等于短段格数，得B点，接着取等于长段所余格数（偶数）之半，得C点；或者取余格数（奇数）减1与加1之半，分别得C与C点，移位后的1,分别为AO+OB+2BC或AO+OB+BC+BCI。测量了1,，按下式计算伸长率，即8=二l×100%10短、长比例试样的伸长率分别以85、810表示。拉断后缩颈处截面积A，的测定：圆形试样在缩颈最小处两个相互垂直方向上测量其直径，用二者的算术平均值作为断口直径d，来计算其A。断面收缩率按下式计算：PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
上得到一条卸载曲线，实验表明，它与曲线的起始直线部分基本平行。卸载后若重新 加载，加载曲线则沿原卸载曲线上升直到该点，此后曲线基本上与未经卸载的曲线重 合，这就是冷作硬化效应。 图 1-4 低碳钢拉伸图 随着实验的继续进行，载荷——变形曲线将前因后果趋平缓。当载荷达到最大 Pb 之后，测力指针也相应地由慢到快地回转。最后试样断裂。根据测得的 Pb 可以按 0 sb = Pb / A 计算出强度极限sb 。 试样断后标距部分长度 11的测量：将试样拉断后的两段在拉断处紧密对接起来， 尽量使其轴线位于一条直线上。拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试样 拉断后的标距部分长度内。11用下述方法之一测定。 直测法：如拉断处到邻近标距端点的距离大于 10／3 时，可直接测量两端点间的 长度。 移位法：如拉断处到邻近标距端点的距离小于 10／3 时，则可按下法确定。 在长段上从拉断处 0 取基本等于短段格数，得 B 点，接着取等于长段所余格数（偶 数）之半，得 C 点；或者取余格数（奇数）减 1 与加 1 之半，分别得 C 与 C1点，移 位后的 11分别为 AO＋OB＋2BC 或 AO＋OB＋BC＋BC1。 测量了 11，按下式计算伸长率，即 100% 1 1 1 0 1 0 ´ - d = 短、长比例试样的伸长率分别以δ5、δ10表示。 拉断后缩颈处截面积 A1的测定： 圆形试样在缩颈最小处两个相互垂直方向上测量其直径，用二者的算术平均值作 为断口直径 d1，来计算其 A1。断面收缩率按下式计算： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
= 4 =4 ×100%Ao最后，在进行数据处理时，按有效数字的选取和运算法则确定所需的位数，所需位数后的数字，按四舍六入五单双法处理。2.灰铸铁试样的拉伸实验灰铸铁这类脆性材料拉伸时的载荷一一变形曲线如图1一5所示。它不象低碳钢拉伸那样明显可为分线性、屈服、颈缩、断裂等四个阶段而是一根非常接近直线状的曲线，并没有下降段。灰铸铁试样是在非常微小的变形情况下突然断裂的，断裂后几乎测不到残变形。注意到这些特点，可知灰铸铁不仅不具有，而且测定它的和也没有实际义。这样，对灰铸铁只需测定它的强度极限，就可以了。测定，可取制备好的试样，只测出其截面积Ao，然后装在试验机上逐渐缓慢加载Pb直到试样断裂，记下最后载荷Pb，据此即可算得强度极限。=A六：思考题1、由拉伸试验所确定的材料机械性能数值有何实用价值？2、为什么拉伸试验必须采用标准试样或比例试样？材料和直径相同而长短不同的试样，它们的延伸率是否相同？-AL图1-5铸铁拉伸图PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
100％ 0 0 1 ´ - = A A A y 最后，在进行数据处理时，按有效数字的选取和运算法则确定所需的位数，所需 位数后的数字，按四舍六入五单双法处理。 2．灰铸铁试样的拉伸实验 灰铸铁这类脆性材料拉伸时的载荷—一变形曲线如图 1—5 所示。它不象低碳钢拉 伸那样明显可为分线性、屈服、颈缩、断裂等四个阶段而是一根非常接近直线状的曲 线，并没有下降段。灰铸铁试样是在非常微小的变形情况下突然断裂的，断裂后几乎 测不到残变形。注意到这些特点，可知灰铸铁不仅不具有s s ，而且测定它的d 和y 也 没有实际义。这样，对灰铸铁只需测定它的强度极限sb 就可以了。 测定sb 可取制备好的试样，只测出其截面积 A0，然后装在试验机上逐渐缓慢加载 直到试样断裂，记下最后载荷 Pb，据此即可算得强度极限 A0 Pb sb = 六：思考题 1、由拉伸试验所确定的材料机械性能数值有何实用价值？ 2、为什么拉伸试验必须采用标准试样或比例试样？材料和直径相同而长短不同的 试样，它们的延伸率是否相同？ 图 1-5 铸铁拉伸图 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn