金属的拉伸实验和压缩实验

金属材料的拉伸与压缩实验报告
一、前言
拉伸与压缩实验是金属材料力学性能测试中常用的方法之一。

通过实验可以得到金属材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能参数。

本实验旨在通过对不同金属材料的拉伸与压缩实验，探索金属材料的力学特性。

二、实验原理
拉伸与压缩实验的原理是将金属样本放入拉力机中，通过施加相应的拉伸或压缩力，在不同的应变下测量样本的力学性能。

应变可以通过求解样本的伸长量与原始长度的比值得到。

三、实验步骤
1. 将金属样本放置在拉力机上，并调整夹具使样本稳固；
2. 开始拉伸实验，慢慢增加加载量，记录下载荷和伸长量；
3. 当样本出现明显的变形时停止拉伸，记录此时的载荷和伸长量；
4. 根据记录数据计算拉力与伸长量之间的比值，得到材料的抗拉强度和延伸率；
5. 进行压缩实验，步骤同拉伸实验；
6. 根据实验数据计算压力与压缩量之间的比值，得到材料的抗压强度和压缩率。

四、实验结果分析
本实验对不同金属材料进行了拉伸与压缩实验。

实验结果表明，不同材料的力学
性能存在较大的差异。

其中，钢材的抗拉强度最高，铝材的延伸率较高。

对于同一材料，在拉伸和压缩实验中得到的结果存在差异，这是由于材料在不同的加载形式下会表现出不同的力学特性。

五、实验总结
拉伸与压缩实验是研究金属材料力学性能的重要手段。

通过实验可以得到材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能参数，有助于了解不同材料的应用范围和性能要求。

在实验中需要注意样本的选择和制备，以及试验过程中的操作规范和数据记录精确。

3．1 金属材料的拉伸与压缩实验
一、实验目的
1. 了解液压式材料试验机的工作原理，初步掌握试验机的操作规程。

2. 测定低碳钢的屈服（流动）极限σS ，强度极限σb ，延伸率δ和截面收缩率Ψ。

观察试件在拉伸过程中的各种现象（弹性、屈服、强化、颈缩）。

3. 测定铸铁材料的拉伸和压缩强度极限σb 。

4. 比较低碳钢和铸铁的机械性质及破坏时的断口形式。

二、实验主要设备及实验原理
1．主要设备：改装后的WE-300液压式材料试验机
2．实验原理：测定金属材料的机械性质需要将试件制成符合国家标准的形状和尺寸。

低碳钢试件在拉伸过程中，可分为四个阶段：弹性阶段；屈服阶段: 强化阶段；颈缩阶段。

由于铸铁是一种典型的脆性材料，不论是拉伸还是压缩，它均只有一个强度指标，而且无塑性指标δ和Ψ，铸铁的唯一强度指标为强度极限σb ，但是铸铁的抗拉和抗压能力是大不相同的。

三、实验数据记录及处理
1.拉伸实验前试件尺寸
2.拉伸实验后的尺寸及数据
3．压缩实验尺寸及数据
4.计算结果
四、问题思考
σ—曲线，叙述并标明低碳钢在1．根据实验结果，绘制低碳钢和铸铁的ε
拉伸过程中的四个变形阶段。

2．比较低碳钢和铸铁拉伸时的机械性质及破坏形式。

3．比较铸铁在拉伸和压缩时的强度极限σ
b
4．为何铸铁试件在压缩时的破坏断面与轴线大致成︒
45。

机械学基础实验指导书力学实验中心金属材料的拉伸与压缩实验1.1 金属材料的拉伸实验拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。

任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。

材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学机械性能。

通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。

例如：弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。

除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。

我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。

这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。

利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。

试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。

例如：对45#钢：当L 0＝10d 0时（L 0为试件计算长度，d 0为直径），延伸率A 10＝24~29%，当L 0＝5d 0时，A 5＝23~25%。

为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。

按国标GB/T228-2002、GB/P7314-2005的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式：图1-11. 10倍试件；圆形截面时，L 0＝10d 0 矩形截面时，L 0＝11.30S 2. 5倍试件圆形截面时，L 0＝5d 矩形截面时, L 0＝5.650S =45Sd 0——试验前试件计算部分的直径； S 0——试验前试件计算部分断面面积。

此外，试件的表面要求一定的光洁度。

光洁度对屈服点有影响。

因此，试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。

一、实验目的：1．研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。

试验一 金属材料的拉伸与压缩试验1.1概 述拉伸实验是材料力学实验中最重要的实验之一。

任何一种材料受力后都要产生变形，变形到一定程度就可能发生断裂破坏。

材料在受力——变形——断裂的这一破坏过程中，不仅有一定的变形能力，而且对变形和断裂有一定的抵抗能力，这些能力称为材料的力学机械性能。

通过拉伸实验，可以确定材料的许多重要而又最基本的力学机械性能。

例如：弹性模量E 、比例极限R p 、上和下屈服强度R eH 和R eL 、强度极限R m 、延伸率A 、收缩率Z 。

除此而外，通过拉伸实验的结果，往往还可以大致判定某种其它机械性能，如硬度等。

我们以两种材料——低碳钢，铸铁做拉伸试验，以便对于塑性材料和脆性材料的力学机械性能进行比较。

这个实验是研究材料在静载和常温条件下的拉断过程。

利用电子万能材料试验机自动绘出的载荷——变形图，及试验前后试件的尺寸来确定其机械性能。

试件的形式和尺寸对实验的结果有很大影响，就是同一材料由于试件的计算长度不同，其延伸率变动的范围就很大。

例如：对45#钢：当L 0＝10d 0时（L 0为试件计算长度，d 0为直径），延伸率A 10＝24~29%，当L 0＝5d 0时，A 5＝23~25%。

为了能够准确的比较材料的性质，对拉伸试件的尺寸有一定的标准规定。

按国标GB/T228-2002、GB/P7314-1987的要求，拉伸试件一般采用下面两种形式：图1.11. 10倍试件；圆形截面时，L 0＝10d 0 矩形截面时，L 0＝11.30S2. 5倍试件 圆形截面时，L 0＝5d 矩形截面时, L 0＝5.650S =π045S d 0——试验前试件计算部分的直径；S 0——试验前试件计算部分断面面积。

此外，试件的表面要求一定的光洁度。

光洁度对屈服点有影响。

因此，试件表面不应有刻痕、切口、翘曲及淬火裂纹痕迹等。

1.2拉伸实验一、实验目的：1．研究低碳钢、铸铁的应力——应变曲线拉伸图。

金属的拉伸实验和压缩实验 金属的拉伸实验和压缩实验大纲1．通过低碳钢的拉伸实验，测定低碳钢的比例极限σP ，屈服极限σS，强度极限σb，延伸率δ，截面收缩率ψ和弹性模量E，并绘出低碳钢的应力—应变曲线，从而了解塑性材料的基本力学性能。

2．通过铸铁的拉伸实验，测定强度极限σb，绘制出铸铁拉伸时的拉伸曲线，理解铸铁拉伸时的破坏性质．3．通过铸铁和低碳钢的压缩实验，测定铸铁的强度极限σb，比较铸铁和低碳钢压缩时变形和破坏现象，进一步了解塑性材料和脆性材料的力学性能。

4. 通过金属的拉伸和压缩实验，使学生对材料（金属和非金属材料）的力学性能的测试方法有一个初步的认识。

5. 主要设备：材料试验机；主要耗材：低碳钢和铸铁拉伸试样，每次实验消耗各1根。

低碳钢和铸铁压缩试样，每次实验消耗各1根。

金属的拉伸实验指导书一、概述常温、静载下的轴向拉伸试验是材料力学试验中最基本、应用最广泛的试验。

通过拉伸试验，可以全面地测定材料的力学性能，如弹性、塑性、强度、断裂等力学性能指标。

这些性能指标对材料力学的分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有及其重要的作用。

二、实验目的1、测定低碳钢的屈服强度R el、抗拉强度R m、断后延伸率A11.3和断面收缩率Z2、测定铸铁的抗拉强度R m3、观察上述两种材料在拉伸过程中的各种现象，并绘制拉伸图（F─L∆曲线）4、分析比较低碳钢和铸铁的力学性能特点与试样破坏特征三、实验设备及测量仪器1、万能材料试验机2、游标卡尺四、试样的制备试样的制备应按照相关的产品标准或GB/T 2975的要求切取样坯和制备试样。

试验表明，所用试样的形状和尺寸，对其性能测试结果有一定影响。

为了使金属材料拉伸试验的结果具有可比性与符合性，国家已制定统一标准。

依据此标准，拉伸试样分为比例试样和非比例试样两种，试样的横截面形状有圆形和矩形。

这两种试样便于机加工，也便于尺寸的测量和夹具的设计。

本试验所用的拉伸试样是经机加工制成的圆形横截面的长比例试样,即L0=10d。

金属材料拉伸与压缩实验报告金属材料拉伸与压缩实验报告引言：金属材料是工程领域中广泛应用的一类材料。

了解金属材料的力学性能对于设计和制造具有高强度和高可靠性的结构件至关重要。

本实验旨在通过拉伸和压缩实验，研究金属材料的力学性能，并分析其应力-应变曲线、屈服强度和延伸率等参数。

实验方法：1. 拉伸实验：首先，选择一块金属试样，将其夹紧在拉伸试验机上。

逐渐施加拉力，记录下拉伸过程中的应变和应力数据。

当试样断裂时，停止拉力施加，记录下断裂点的应变和应力。

2. 压缩实验：选择一块金属试样，将其夹紧在压缩试验机上。

逐渐施加压力，记录下压缩过程中的应变和应力数据。

当试样发生破坏时，停止压力施加，记录下破坏点的应变和应力。

实验结果与分析：通过拉伸实验得到的应力-应变曲线表明，金属材料在拉伸过程中呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。

在弹性阶段，应变与应力成正比，材料能够恢复原状。

在屈服阶段，应变增加速度减慢，材料开始发生塑性变形。

在断裂阶段，应变急剧增加，材料发生断裂。

通过测量屈服点的应力和应变，可以计算出材料的屈服强度。

通过压缩实验得到的应力-应变曲线与拉伸实验类似，也呈现出弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。

然而，与拉伸实验相比，压缩实验中的屈服点通常较难确定。

这是因为在压缩过程中，试样受到的应力分布不均匀，可能会导致试样的局部塑性变形和失稳。

根据实验数据计算得到的屈服强度和延伸率等参数可以用来评估金属材料的机械性能。

屈服强度是材料在发生塑性变形之前能够承受的最大应力。

延伸率是材料在拉伸过程中能够延展的程度，通常以百分比表示。

这些参数对于工程设计和材料选择非常重要，可以帮助工程师确定合适的金属材料以满足特定的应用需求。

结论：通过拉伸和压缩实验，我们可以获得金属材料的应力-应变曲线，并计算出屈服强度和延伸率等参数。

这些参数对于评估金属材料的力学性能至关重要。

在工程设计和材料选择过程中，我们应该根据特定应用的需求，选择具有适当力学性能的金属材料，以确保结构的安全性和可靠性。

金属材料的拉伸、压缩实验承受轴向拉伸和压缩是工程构件最常见的受力方式之一，材料在拉伸和压缩时的力学性能也是材料最重要的力学性能之一。

常温、静载下金属材料的单向拉伸和压缩实验也是测定材料力学性能的最基本、应用最广泛、方法最成熟的试验方法。

通过拉伸实验所测定的材料的弹性指标E、μ，强度指标σs、σb，塑性指标δ、ψ，是工程中评价材质和进行强度、刚度计算的重要依据。

下面以典型的塑性材料——低碳钢和典型的脆性材料——铸铁为例介绍实验的详细过程和数据处理方法。

一、预习要求1、电子万能材料试验机在实验前需进行哪些调整？如何操作？2、简述测定低碳钢弹性模量E的方法和步骤。

3、实验时如何观察低碳钢拉伸和压缩时的屈服极限？二、材料拉伸时的力学性能测定拉伸时的力学性能实验所用材料包括塑性材料低碳钢和脆性材料铸铁。

（一）实验目的1、在弹性范围内验证虎克定律，测定低碳钢的弹性模量E。

2、测定低碳钢的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ；测定铸铁拉伸时的强度极限σb。

3、观察低碳钢和铸铁拉伸时的变形规律和破坏现象。

4、了解万能材料试验机的结构工作原理和操作。

（二）设备及试样1、电子万能材料试验机。

2、杠杆式引伸仪或电子引伸仪。

3、游标卡尺。

4、拉伸试样。

GB6397—86规定，标准拉伸试样如图1所示。

截面有圆形(图1a)和矩形（图1b）两种，标距l0与原始横截面积A0比值为11.3的试样称为长试样，标距l0与原始横截面积A0比值为5.56的试样称为短试样。

对于直径为d0的长试样，l0=10d0；对于直径为d0的短试样，l0=5d0。

实验前要用划线机在试样上画出标距线。

（三）低碳钢拉伸实验1、实验原理与方法常温下的拉伸实验是测定材料力学性能的基本实验，可用以测定弹性模量E、屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率ψ等力学性能指标。

这些指标都是工程设计中常用的力学性能参数。

现以液压式万能材料试验机为例说明其测量原理和方法。