拉伸实验报告.docx
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拉伸实验报告
拉伸实验报告
篇一：
拉伸试验报告
ABANER
拉伸试验报告
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拉伸试验报告
一、试验目的
1、测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度与塑性性能
2、测定低碳钢的应变硬化指数和应变硬化系数
二、试验要求：
按照相关国标标准（GB/T228-XX：
金属材料室温拉伸试验方法）要求完成试验测量工作。
三、引言
低碳钢在不同的热处理状态下的力学性能是不同的。
为了测定不同热处理状态的低碳钢的力学性能，需要进行拉伸试验。
拉伸试验是材料力学性能测试中最常见试验方法之一。
试验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实反映了材料抵抗外力作用的全过程。
它具有简单易行、试样制备方便等特点。
拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能数据，对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制以及设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值
通过拉伸实验测定低碳钢在退火、正火和淬火三种不同热处理状态下的强度和塑形性能，并根据应力-应变曲线，确定应变硬化指数和系数。
用这些数据来进行表征低碳钢的力学性能，并对不同热处理的低碳钢的相关数据进行对比，从而得到不同热处理对低碳钢的影响。
拉伸实验根据金属材料室温拉伸试验方法的国家标准，制定相关的试验材料和设备，试验的操作步骤等试验条件。
四、试验准备内容
具体包括以下几个方面。
1、试验材料与试样
（1）试验材料的形状和尺寸的一般要求
试样的形状和尺寸取决于被试验金属产品的形状与尺寸。
通过从产品、压制坯或铸件切取样坯经机加工制成样品。
但具有恒定横截面的产品，例如型材、棒材、线材等，和铸造试样可以不经机加工而进行试验。
试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情况下可以为某些其他形状。
原始标距与横截面积有L?
kS0关系的试样称为比例试样。
国际上使用的比例系数k的值为5.65。
原始标距应不小于15mm。
当试样横截面积太小，以至采用比例系数k=5.65的值不能符合这一最小标距要求时，可以采用较高的值，或者采用非比例试样。
本试验采用R4试样，标距长度50mm，直径为18mm。
尺寸公差为±0.07mm，形状公差为0.04mm。
（2）机加工的试样
如果试样的夹持端与平行长度的尺寸不同，他们之间应以过渡弧相连，此弧的过渡半径的尺寸可能很重要。
试样夹持端的形状应适合试验机的夹头。
试样轴线应与力的作用线重合。
（5）原始横截面积的测定
原始横截面积的测定应准确到?
0.5%。
比例试样的原始标距与横截面积有L?
kS0关系。
国际上使用的比例系数k的值为5.65，也可以取11.3。
本试验中试样的直径为10mm。
（6）低碳钢的热处理
1）退火工艺
退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。
总之退火组织是接近平衡状态的组织。
退火是钢厂最常用的热处理工艺，可以达到以下目的：
（1）减小钢锭的成分偏析，使成分均匀化；
（2）消除铸、锻件中存在的魏氏组织或带状组织，细化晶
粒，均匀组织
，并消除内应力；（3）降低硬度，提高塑性，以便于切削加工；（4）改善高碳钢中碳化物的形态和分布，为淬火做好组织准备。
在本实验中，我们所检测到的退火处理后材料性能的主要变化应为硬度的降低和塑形的升高。
2）淬火工艺
淬火是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。
通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。
将钢加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
马氏体最主要的特性之一就是高强度和高硬度。
在本实验中，我们所检测到的淬火处理后材料性能的主要变化应为硬度的升高。
3）正火工艺
正火是将钢件加热到Ac3（或Acm）以上30～50℃，保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。
把钢件加热到Ac3以上100～150℃的正火则称为高温正火。
对于中、低碳钢的铸、锻件正火的主要目的是细化组织。
与退火相比，正火后珠光体片层较细、铁素体晶粒也比较细小，因而强度和硬度较高。
对于低碳钢工件，由于退火后硬度太低，切削加工中易粘刀，光洁度交叉，效率低，故用正火来提高其硬度，改善其切削加工性能。
[1]
在本实验中，我们所检测到的正火处理后材料性能的主要变化应为硬度的升高。
（7）试样的制备
对于名义直径10mm的试样，尺寸公差为0.03mm。
对于满足上述机加工条件的名义直径10mm的试样，沿其平行长度的最大直径和最小直径之差不应超过0.04mm。
篇二：
拉伸实验报告
实验一拉伸实验报告
一、实验目的
1、掌握如何正确进行拉伸实验的测量；
2、通过对拉伸实验的实际操作，测定低碳钢的弹性模量E、屈服极限бs、强度极限бb、延伸率δ、截面收缩率ψ；
3、观察在拉伸过程中的各种现象，绘制拉伸图（P―Δ曲线）；
4、通过适当转变，绘制真应力-真应变曲线S-e，测定应变硬化指数n，并了解其实际意义。
二、实验器材与设备
1、电子万能材料试验机（载荷、变形、位移）
其设备如下：
主机
测试控制
CSS-44200微机处理系统
2、变形传感器（引申仪）
型号∶YJY―11
标距L∶50mm
量程ΔL∶25mm
3、拉伸试件
为了使试验结果具有可比性，按GB228-XX规定加工成标准试件。
其标准规格为：
L0=5d0，d0=10mm。
试件的标准图样如下：
夹持部分
过渡部分
工作部分
标准试件图样
三、实验原理与方法
1、低碳钢拉伸
随着拉伸实验的进行，试件在连续变载荷作用下经历了弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段以及局部变形阶段这四个阶段。
其拉伸力——伸长曲线如下：
弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段
低碳钢的拉伸力——伸长曲线
2、低碳钢弹性模量E的测定
在已经获得的拉伸力—伸长曲线上取伸长长度约为标距的1%~8%的相互距离适当的两点（本实验选取了伸长为4%和8%的两点），读出其力和伸长带入相关的计算公式计算出弹性模量E。
3、应变硬化指数n的测定
在金属整个变形过程中，当外力超过屈服强度之后，塑性变形并不是像屈服平台那样连续流变下去，而需要不断增加外力才能继续进行。
这表明金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力，这就是应变硬化性能。
塑性应变是硬化的原因，而硬化则是塑性应变的结果。
应变硬化是位错增值，运动受阻所致。
准确全面描述材料的应变硬化行为，要使用真实应力——应变曲线。
因为工程应力——应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积和原始标距长度来度量的，并不代表实际瞬时的应力和应变。
当载荷超过曲线上最大值后，继续变形，应力下降，此与材料的实际硬化行为不符。
在拉伸真实应力——应变曲线上，在均匀塑性变形阶段，应力与应变之间符合Hollomon关系式
S=Ken
式中，S为真实应力；K为硬化系数，亦称强度系数，是真实应变等于1.0时的真实应力；e为真实应变；n为应变硬化指数。
应变硬化指数n反映了金属材料抵抗均匀塑性变形的能力，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。
根据GB5028-85，应变硬化指数n的计算过程如下：
首先，要绘制出真实的应力——应变曲线，然后根据在塑性变形阶段下：
真应力S=F/A真应变e=△L/L
e?
?
ll0dl?
ln（1?
?
）l
F?
SA
dF?
AdS?
SdA?
0
dAdS?
?
AS
根据塑性变形时体积不变的条件：
dV=0V=AL
由①②联立求解得：
AdL?
LdA?
0dAdLd?
?
?
?
de?
AL1?
?
dSS?
?
?
（1?
?
）de
此式为颈缩判据。
在颈缩点
Sb=KeBndSb/deB=KneBn-1
故：
KeB=KneB
即：
n=eBnn-1
故可求出应变硬化指数n的值。
4、实验数据修约（GB228―87）
测定的机械性能的数值修约，按照GB1.1－81执行。
篇三：
材料力学性能拉伸试验报告
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