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一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

    觀察、比較低碳鋼45號(hào)鋼和鑄鐵的拉伸過程及破壞現(xiàn)象，測(cè)定其主要的力學(xué)性能指標(biāo)，并比較其機(jī)械性能。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

    1．電子試驗(yàn)機(jī)或1－5－2型材料拉力試驗(yàn)機(jī)

    2．游標(biāo)卡尺

    3．分規(guī)

三、實(shí)驗(yàn)概述

    拉伸試驗(yàn)是材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)中zui基本zui重要的實(shí)驗(yàn)。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以相互比較，必須對(duì)試件、試驗(yàn)機(jī)及實(shí)驗(yàn)方法做出明確具體的規(guī)定，我國(guó)國(guó)標(biāo)gb228－2002“金屬拉伸試 圖1   拉伸試件

試驗(yàn)方法”中規(guī)定對(duì)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(duì)于比例試件，對(duì)圓截面試件規(guī)定或5

對(duì)板狀試件，規(guī)定 =11.3或5.65

式中l(wèi)0         試件的標(biāo)距

    d0      試件直徑（取標(biāo)距內(nèi)三處zui小的一處平均值）

    a0      板試件橫截面積

    本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。

將試件安裝在試驗(yàn)機(jī)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(yàn)機(jī)的自動(dòng)繪圖裝置畫出試件的拉伸圖，實(shí)驗(yàn)中可直接從測(cè)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(gè)主要強(qiáng)度指標(biāo)為

 屈服極限：

 強(qiáng)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(dòng)線，去除初始瞬時(shí)效應(yīng)后波動(dòng)的zui低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的載荷為屈服載荷，故在試驗(yàn)機(jī)測(cè)力度盤上讀取屈服載荷時(shí)，應(yīng)在*次波動(dòng)之后再讀到的zui小力值即為屈服載荷。觀察時(shí)要注意記錄。

試件拉斷后，可由測(cè)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(cè)量拉斷后的標(biāo)距部分長(zhǎng)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(biāo)：

 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(biāo)距長(zhǎng)度

      l1為試件拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度

2、鑄鐵的拉伸實(shí)驗(yàn)

    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(duì)鑄鐵只能測(cè)得其強(qiáng)度極限

四、實(shí)驗(yàn)步驟

    1. 用劃線機(jī)劃上試件的標(biāo)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(biāo)卡尺測(cè)量試件的直徑d0和標(biāo)距l(xiāng)0。在標(biāo)距*及兩條標(biāo)距線附近各取一截面進(jìn)行測(cè)量,每一橫截面沿互垂方向各測(cè)一次取其平均值，再用所得的三個(gè)數(shù)據(jù)中的zui小值計(jì)算試件的橫截面面積。

    3. 檢查機(jī)器，選擇度盤并配上相應(yīng)擺錘。將試件夾裝在上夾頭中，轉(zhuǎn)動(dòng)齒桿調(diào)整度盤零點(diǎn)，再把試件夾在下夾頭中，zui后將自動(dòng)繪圖裝置調(diào)整好。

    4．檢查后開動(dòng)機(jī)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，注意觀察自動(dòng)繪圖裝置、載荷刻度

盤及試件的變形，特別是彈性、屈服、強(qiáng)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(guān)閉馬達(dá)。                                                     

    5．卸下拉斷的試件，測(cè)量頸縮處之zui小直徑d1和標(biāo)距長(zhǎng)度l1，對(duì)于圓形試件，在頸縮

zui小處兩個(gè)垂直方向上測(cè)量其直徑，用兩者的平均值作為d1。

    拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度l1的測(cè)量：將試件拉斷后的兩段在拉斷處緊密對(duì)接起來，盡量使軸線位于一條直線上。若斷口位于標(biāo)距中間的長(zhǎng)度內(nèi)，則直接測(cè)量標(biāo)距兩端點(diǎn)長(zhǎng)度得l1。若斷口離鄰近的標(biāo)距端點(diǎn)距離小于或等于時(shí)，因?yàn)樵嚰^部較粗部分將影響頸縮部分的局部伸長(zhǎng)量，使δ偏小，因此需用“斷口移中法”來確定l1。例如，設(shè)標(biāo)距內(nèi)共有10格（見圖2），斷口偏左。取左邊標(biāo)距起點(diǎn)c至斷口間的格數(shù)的兩倍為n，格（n，取偶數(shù)）至b點(diǎn)，量得cb長(zhǎng)度為 ，再自b向右取格數(shù) 至a點(diǎn)，使 格，量出ba長(zhǎng)度為 ，則、若斷口在標(biāo)距兩端點(diǎn)或標(biāo)距之外，實(shí)驗(yàn)結(jié)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(cè)量斷后數(shù)據(jù)。

8．取下繪圖紙，對(duì)拉伸圖進(jìn)行修整，注明坐標(biāo)及比例尺。

9．切斷電源，整理現(xiàn)場(chǎng)。

    鑄鐵拉伸實(shí)驗(yàn)參照低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行。