实验一材料力学性能比较一、低碳钢、铸铁的拉伸实验（一）实验目的1、测定低碳钢在拉伸时的屈服极限ζs、强度极限ζb、延伸率δ和截面收缩率ψ；2、测定铸铁的强度极限ζb；3、观察拉伸试验过程中的各种现象并绘制拉伸图（P—ΔL曲线）；4、比较低碳钢（塑材）与铸铁（脆材）机械性质的特点。
（二）实验设备1、微控万能材料试验机；2、游标卡尺；3、定位冲子。
（三）实验原理材料的力学性质ζs、ζb、δ、ψ是由拉伸破坏试验来测定的，这项试验在微控万能材料试验机上进行。
低碳钢的拉伸图如图1所示和铸铁的拉伸图如图2所示。
应指出，这里所绘出的拉伸变形是整个试件的伸长，不只是环距部分的伸长。
对于低碳钢材料，拉伸的初始阶段为弹性阶段，其中oa段为直线部分，ab 段为微弯曲线部分，在此阶段，解除拉力后变形将完全消失，屈服阶段呈图1 低碳钢的拉伸图锯齿形，C点对应的下屈服极限作为材料的屈服极限ζs，由屈服阶段终点至最大载荷P b部分为强化阶段，在此阶段内，标距范围的变形是均匀的。
强化阶段中的最高点d对应最大载荷P b，对应的应力称为材料的强度极限ζb。
过d点后，在试件的某一局部范围内，横向尺寸突然急剧缩小，形成颈缩现象，此时，试件继续伸长所需要的拉力也相应减小。
这一阶段称为局部变形阶段，随后试件即被拉断。
屈服极限ζs和强度极限ζb是衡量材料强度的两个重要指标。
试件被拉断后，将两段对拼在一起，测出断裂后的标距和颈缩处的最小直径，求出延伸率δ和截面收缩率ψ。
材料的延伸率δ和截面收缩率ψ是衡量材料塑性的指标。
工程上通常按延伸率的大小把材料分成两大类，δ>5%的材料称为塑性材料，否则为脆性材料。
铸铁拉伸在没有明显变形时就发生断裂。
所以只能测出它的最大拉力P b相应的强度极限，拉伸图见图2。
图2 铸铁的拉伸图观察试件的断口，低碳钢试件断裂后，在两个断面上各呈凸凹状，称为“杯状断口”（见图3），断口的中间部分材料呈颗粒状，四周呈纤维状，这是低碳钢的典型断口。
