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实验二 低碳钢的拉伸试验一、实验目的 1） 测定低碳钢的屈服强度s σ，抗拉强度b σ。
断后伸长率δ和断面收缩率ψ 2）观察低碳钢在拉伸过程中所出现的屈服、强化和缩颈现象，分析力与变形之间的关系，并绘制拉伸图。
3）学习、掌握万能试验机的使用方法及其工作原理。
二、实验设备（1） 试件：按《国标GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法》中的规定准备20#钢的圆形长比例拉伸试件，如图2－1所示。
图2-1 圆形拉伸试件图中L 0为标距长度，用于测量拉伸变形，单位为mm 。
（2）万能试验机：采用夹板式夹头，如图2-2。
夹头有螺纹，形状如2-3所示。
试件被夹持部分相应也有螺纹。
试验时，利用试验机的自动绘图器绘制低碳钢的拉伸图。
图2-2 夹板式夹头图 2-3用于圆形截面试件的夹头（3）游标卡尺。
三、实验原理（1）低碳钢拉伸的实验原理：低碳钢的拉伸图全面而具体的反映了整个变形过程。
观察自动绘图机绘出的拉伸图应如图2-4所示。
在试验之初，绘出的拉伸图是一段曲线，如图中虚线所示，这是因为试件开图2-4 低碳钢拉伸图始变形之前机器的机件之间和试件与夹具之间留有空隙，所以当试验刚刚开始时，在拉伸图上首先产生虚线所示的线段，继而逐步夹紧，最后只留下试件的变形。
为了消除在拉伸图起点处发生的曲线段。
须将图形的直线段延长至横坐标所得相交点O，即为拉伸图之原点。
随着载荷的增加，图形沿倾斜的直线上升，到达A点及B 点。
过B点后，低碳钢进入屈服阶段（锯齿形的BC段），B点为上屈服点，即屈服阶段中力首次下降前的最大载荷，用Psu来表示。
对有明显屈服现象的金属材料，一般只需测试下屈服点，即应测定屈服阶段中不计初始瞬时效应时的最小载荷，用Psl 来表示。
下屈服点的测定，并不是一件容易的事。
因为在屈服阶段中，当指针无规则上、下波动时，要准确捕捉屈服载荷的读数确实有一定的难度。
对试件连续加载直至拉断，由测力度盘或拉伸图上读出最大载荷Pb。
材料力学实验教案实验一 低碳钢的拉伸实验一、实验名称低碳钢的拉伸实验。
二、实验目的1．测定低碳钢的屈服极限σs 、强度极限σb 、伸长率δ和断面收缩率Ψ；2．观察低碳钢拉伸过程中的弹性变形、屈服、强化和缩颈等物理现象；3. 熟悉材料试验机和游标卡尺的使用。
三、实验设备1．手动数显材料试验机2．MaxTC220试验机测试仪3．游标卡尺四、试样制备低碳钢试样如图所示，直径d=10mm ，测量并记录试样的原始标距L 0。
五、实验原理1. 材料达到屈服时，应力基本不变而应变增加，材料暂时失去了抵抗变形的能力，此时的应力即为屈服极限σs 。
2. 材料在拉断前所能承受的最大应力，即为强度极限σb 。
3. 试样的原始标距为L 0，拉断后将两段试样紧密对接在一起。
量出拉断后的长度L 1，伸长率为拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比，即%100L L L 001⨯-=δ 4. 拉断后，断面处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比为断面收缩率，即%100A A A 010⨯-=ψ 式中A 0—试样原始横截面积；A 1—试样拉断后断口处最小横截面积。
六、实验步骤1．调零。
打开力仪开关，待示力仪自检停后，按清零按钮，使显示屏上的按钮显示为零。
2．加载。
用手握住手柄，顺时针转动施力使动轴通过传动装置带动千斤顶的丝杠上升，使试样受力，直至断裂。
3．示力。
在试样受力的同时，装在螺旋千斤顶和顶梁之间的压力传感器受压产生压力信号，通过回蕊电缆传给电子示力仪，电子示力仪的显示屏上即用数字显示出力值。
4．关机。
实验完毕，卸下试样，操作定载升降装置使移动挂梁降到最低时关闭力仪开关，断开电源。
七、数据处理1. 记录相关数据 参数原始直径 断口直径 原始标距 拉断后标距 长度（mm ） d o =10mm d 1= L o = L 1=2. 计算伸长率δ和断面收缩率Ψ%100L L L 001⨯-=δ %100A A A 010⨯-=ψ 3. 在应力应变图中标出屈服极限σs 和强度极限σb 八、应力应变图分析低碳钢的拉伸过程分为四个阶段，分别为弹性变形阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段。
低碳钢拉伸试验报告一、实验目的。
本次实验旨在对低碳钢进行拉伸试验，通过测试低碳钢在拉伸过程中的力学性能，了解其材料的力学特性和断裂行为，为工程应用提供参考数据。
二、实验装置和试验方法。
1. 实验装置，拉伸试验机。
2. 试验方法，在拉伸试验机上固定低碳钢试样，并施加拉力，记录拉伸过程中的载荷和位移数据。
三、实验过程和结果分析。
在拉伸试验过程中，我们发现低碳钢试样在开始拉伸时，表现出较好的塑性变形能力，随着拉伸力的增加，试样逐渐进入线性拉伸阶段，直至达到最大拉伸强度。
在拉伸过程中，试样表面出现颈缩现象，最终发生断裂。
通过对试验数据的分析，我们得出低碳钢的拉伸强度为XXXMPa，屈服强度为XXXMPa，断裂伸长率为XX%。
四、实验结论。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 低碳钢具有较好的塑性变形能力，在拉伸过程中表现出良好的延展性；2. 低碳钢的拉伸强度和屈服强度较高，适用于要求较高强度的工程应用；3. 低碳钢的断裂伸长率较低，断裂前的塑性变形能力较差。
五、实验建议。
根据本次实验结果，我们建议在工程应用中，可以充分发挥低碳钢的高强度特性，但需要注意其断裂伸长率较低的特点，避免在受力过程中出现过大的应力集中，以免导致断裂。
同时，在实际生产中，应根据具体工程要求，选择合适的低碳钢材料，并合理设计零部件结构，以确保其安全可靠性。
六、实验总结。
通过本次拉伸试验，我们对低碳钢的力学性能有了更深入的了解，为工程应用提供了重要参考依据。
在今后的工作中，我们将继续深入研究材料的力学性能，并结合实际工程需求，不断优化材料选择和设计方案，为工程实践提供更可靠的支持。
七、参考文献。
[1] XXX，XXXX. 低碳钢力学性能研究[J]. 材料科学与工程，XXXX，XX(X)，XX-XX.[2] XXX，XXXX. 金属材料力学性能测试与分析[M]. 北京，机械工业出版社，XXXX.以上为本次低碳钢拉伸试验的报告内容，如有疑问或补充意见，欢迎随时与我们联系。
低碳钢拉伸试验报告篇一：实验一低碳钢拉伸试验报告试验一低碳钢拉伸试验报告实验一低碳钢和铸铁的拉伸实验一、实验目的1、测定低碳钢拉伸时的屈服极限σs、强度极限σb、伸长率和断面的收缩率；测定铸铁的抗拉强度。
2.观察了低碳钢拉伸过程中的屈服和颈缩现象，分析了低碳钢和铸铁试样的拉伸断裂。
二、实验设备万能试验机，试件，游标卡尺。
（点击图标看大图片或视频）万能试验机低碳钢和铸铁拉伸视频低碳钢和铸铁游标卡尺低碳钢断裂三、实验原理（一）低碳钢和铸铁拉伸力学性能的测定。
实验时，试验机可自动绘出低碳钢和铸铁的拉伸图。
从图中可以看出，材料在低碳钢的拉伸过程中经历了四个阶段：1、正比例阶段，拉伸图是一条直线。
2.在屈服阶段，拉伸图呈锯齿状。
以匀速旋转的读数板上的指针来回摆动，此时记录的载荷为屈服载荷PS。
然后可以计算屈服极限。
3、强化阶段，屈服后，曲线又缓慢上升，这段曲线的最高点，拉力达到最大值――最大荷载pb，即可计算出强度极限。
4.在颈缩阶段，拉伸图上的载荷迅速降低，曲线滑动，试样开始产生局部伸长和颈缩，直到试样在颈缩处断裂。
测量断裂后试件标距的长度和断口处的直径，可计算材料的伸长率和断面的收缩率。
四、实验步骤（一）低碳钢的拉伸试验1.准备好试件，通过试件落地的声音判断是低碳钢还是铸铁。
声音是脆钢和钝铸铁的声音。
2、测量试件的直径，并量出试件的标距，打上明显的标记。
在标距中间和两端相互垂直的方向测量每次的直径，取最小值的平均值计算横截面积。
3、估算最大载荷，配置相应的摆锤，选择合适的测力度盘。
开动试验机使工作台上升一点。
调当激活指针到达零点时，驱动指针接近激活指针，并调整绘图设备。
4、安装试件。
5.启动试验机，缓慢、均匀地加载。
注意指针的旋转和自动绘图。
请注意，屈服荷载的值已被捕获并记录下来。
注意观察颈缩现象。
试件断裂后立即停车，记录最大荷载pb。
6.取下试件，用油卡尺测量断裂后的标距和最小直径。
（二）铸铁拉伸实验1.准备试件（除标距不确定外，其余同低碳钢）。
低碳钢的拉伸实验低碳钢是一种常见的金属材料，具有良好的塑性和韧性，通常用于建筑、制造工具和机械零件等领域。
在低碳钢的拉伸实验中，我们可以观察到其力学性质的变化，进一步了解这种材料的性能。
一、实验目的通过低碳钢的拉伸实验，我们能够了解低碳钢的力学性质，包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度和延伸率等指标。
这些指标对于低碳钢的应用和优化具有重要意义。
二、实验设备和方法实验设备包括万能材料试验机、游标卡尺和试样制备工具。
试样采用直径为10mm的圆形截面，长度为150mm的低碳钢棒。
实验过程中，我们将试样固定在试验机上，设置加载速度为0.5mm/min，并记录实验数据。
三、实验过程1.加载阶段：当加载力达到一定值时，低碳钢试样发生弹性变形，此时卸载后变形消失，弹性模量测得。
2.屈服阶段：随着加载力的增加，试样发生塑性变形。
当加载力达到最大值时，试样发生屈服，此时屈服强度测得。
屈服阶段是材料发生塑性变形的起始阶段，对于低碳钢的塑性加工和成形具有重要意义。
3.抗拉强度阶段：在屈服阶段之后，加载力继续增加，试样被拉长。
当试样断裂时，抗拉强度测得。
抗拉强度是材料在拉伸载荷下的极限承载能力，对于构件的承载能力分析具有重要意义。
4.延伸率阶段：在试样断裂后，我们可以通过测量原始标距和断后标距来计算延伸率。
延伸率反映了材料在拉伸过程中的塑性变形能力。
四、实验结果及分析通过实验数据，我们可以得到低碳钢的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和延伸率等指标。
这些指标可以用于评估低碳钢的性能和应用范围。
例如，低碳钢的弹性模量决定了其在外力作用下的变形量，而屈服强度和抗拉强度则反映了其承载能力。
延伸率则反映了材料在塑性变形过程中的能力。
通过对比不同牌号的低碳钢的实验数据，我们可以发现不同牌号的低碳钢在力学性质上存在差异。
这些差异主要来源于材料的化学成分、微观结构和加工处理等因素。
因此，在选择低碳钢材料时，需要根据应用需求考虑其力学性能指标。
低碳钢拉伸试验姓名：班级：日期：指导老师：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/T228-2002：金属材料室温拉伸试验方法）要求完成实验测量工作。
三、试验材料与试样本次试验的三个试样分别为经过退火、正火和淬火三种不同热处理的低碳钢试样。
退火是指将金属或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。
其组织晶粒细小均匀，碳化物呈颗粒状，分布均匀。
正火是指将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上30—50℃或更高的温度，保温达到完全奥氏体化后，在空气中冷却的热处理工艺。
其组织可能是珠光体、贝氏体、马氏体或它们的混合组织，它的晶粒和碳化物细小（比退火的晶粒更细小），分布均匀。
退火可消除过共析钢的网状二次碳化物。
淬火是指将钢件加热到奥氏体化温度并保持一定时间，然后以大于临界冷却速度冷却，以获得非扩散型转变组织，如马氏体、下贝氏体的热处理工艺。
其组织可能为片状马氏体、板状马氏体、片状下贝氏体或它们的混合组织。
其组织是细小的马氏体及少量残余奥氏体，不存在先共析铁素体。
试样要进行机加工。
平行长度和夹持头部之间应以过渡弧连接，试样头部形状应适合于试验机夹头的夹持。
夹持端和平行长度之间的过渡弧的半径应为：≥0.75d即7.5mm。
本次试验采用的试样编号为R4，直径是10 mm,原始标距为50mm，平行长度Le≥55mm。
试样的精度要求包括①直径的尺寸公差为±0.07mm②形状公差即沿试样的平行长度的最大直径与最小直径之差不应超过0.04mm。
四、实验测量工具、仪器与设备根据国标要求，对于比例试样，应将原始标距的计算值修月之最接近5mm 的倍数，中间数值向较大一方修约，原始标距的标记应准确到±1%，即±0.5mm。
测量原始直径的分辨率不大于0.05mm。
低碳钢拉伸试验报告
一、实验目的：
通过低碳钢拉伸试验，研究低碳钢的力学性能，了解其拉伸性能和断裂特点。
二、实验原理：
拉伸试验是评价金属材料力学性能的重要方法之一、拉伸试验主要通过在试样两端施加拉力，使试样发生变形并最终断裂，通过测量应力-应变曲线和力学性能参数来评估材料的力学性能。
三、实验仪器和试样：
实验使用的仪器设备包括拉伸试验机、测量器具等。
试验使用的试样采用低碳钢制成，试样形状为标准拉伸试样。
四、实验步骤：
1.调整拉伸试验机，确定合适的试验条件。
2.准备试样，确保试样表面光洁无划痕，并尺寸符合标准要求。
3.将试样夹持在拉伸试验机夹具上，确保试样与夹具之间有充分的接触。
4.开始进行拉伸试验，逐渐增加加载力，同时记录加载力和试样伸长量的变化。
5.当试样断裂后，停止加载，并记录断裂点位置。
五、实验结果与分析：
根据实验记录的加载力和试样伸长量数据，绘制应力-应变曲线。
根据应力-应变曲线，可以计算出许多力学性能参数，如屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等。
六、实验讨论：
根据实验结果和应力-应变曲线，分析低碳钢的力学性能，并与理论值进行比较。
讨论低碳钢的断裂特点和断裂位置。
七、实验结论：
根据实验结果和分析，得出低碳钢的力学性能参数和断裂特点。
总结实验的主要结果，并对实验结果进行讨论。
八、实验小结：
总结了实验的主要过程和结果，并对实验中可能存在的问题和改进措施进行分析和总结。
以上为低碳钢拉伸试验报告的基本内容要求，具体的内容和格式可以根据实验要求进行调整和完善。
低碳钢试件拉伸和扭转实验,变形特点,断裂方式低碳钢试件拉伸和扭转实验是材料力学中常见的实验之一，通过这两种实验可以研究低碳钢的力学性能，如强度、塑性、韧性等。
下面分别介绍低碳钢试件在拉伸和扭转实验中的变形特点和断裂方式。
一、低碳钢试件拉伸实验1. 变形特点：(1)弹性阶段：在拉伸力的作用下，低碳钢试件会发生弹性变形，即当外力去除后，试件能够恢复到原来的形状和大小。
这个阶段的特点是应力与应变成正比，符合胡克定律。
(2)屈服阶段：当拉伸力达到一定值时，低碳钢试件会出现塑性变形，即试件的形状和大小不再完全恢复。
这个阶段的特点是应力与应变不再成正比，但仍然保持线性关系。
(3)强化阶段：随着拉伸力的继续增加，低碳钢试件的塑性变形逐渐增大，直至达到最大值。
这个阶段的特点是应力与应变的关系呈非线性，且应力不断增加。
(4)断裂阶段：当拉伸力超过低碳钢的抗拉强度时，试件会发生断裂。
断裂方式通常为正断或斜断。
2. 断裂方式：(1)正断：低碳钢试件在拉伸过程中，沿着最大切应力的方向发生断裂。
这种断裂方式通常发生在试件的中部，断裂面垂直于拉力方向。
(2)斜断：低碳钢试件在拉伸过程中，沿着最大切应力的方向发生断裂。
这种断裂方式通常发生在试件的端部，断裂面与拉力方向呈一定角度。
二、低碳钢试件扭转实验1. 变形特点：(1)弹性阶段：在扭转力的作用下，低碳钢试件会发生弹性变形，即当外力去除后，试件能够恢复到原来的形状和大小。
这个阶段的特点是扭矩与扭转角成正比，符合胡克定律。
(2)屈服阶段：当扭转力达到一定值时，低碳钢试件会出现塑性变形，即试件的形状和大小不再完全恢复。
这个阶段的特点是扭矩与扭转角不再成正比，但仍然保持线性关系。
(3)强化阶段：随着扭转力的继续增加，低碳钢试件的塑性变形逐渐增大，直至达到最大值。
这个阶段的特点是扭矩与扭转角的关系呈非线性，且扭矩不断增加。
(4)断裂阶段：当扭转力超过低碳钢的抗扭强度时，试件会发生断裂。
低碳钢拉伸实验报告总结一、实验目的二、实验原理三、实验步骤四、实验结果及分析五、结论一、实验目的本次低碳钢拉伸实验的主要目的是通过对钢材进行拉伸试验，了解其力学性能，并掌握常用力学参数的计算方法。
同时，通过对不同材料在拉伸过程中的变化规律进行分析，为工程设计提供参考依据。
二、实验原理1.拉伸试验原理拉伸试验是一种最基本的材料力学试验方法之一，它通过在材料上施加正向拉力来测定其抗拉性能。
在该试验中，将标准试样放置在专用设备上，并施加恒定速度的力来使其发生塑性变形。
当样品达到最大载荷时，会发生断裂现象，此时可以测量出材料的各项力学参数。
2.低碳钢性能特点低碳钢是一种高强度、高韧性和耐腐蚀性能较好的钢种。
它通常含有0.05%至0.25%不等的碳元素，并且具有良好的可焊性和成形性。
由于其强度较高，因此在各种工业领域中得到了广泛应用。
3.计算力学参数在拉伸试验中，可以通过测量样品的变形和载荷来计算出一系列力学参数。
其中包括：(1)屈服强度：材料在开始发生塑性变形时所承受的最大应力值。
(2)抗拉强度：材料在断裂前所承受的最大应力值。
(3)断裂伸长率：材料断裂前的延展程度。
(4)断面收缩率：材料断裂后截面积缩小的比例。
三、实验步骤1.准备工作首先，需要准备好低碳钢标准试样，并对其进行清洗和润滑处理。
然后，将试样放置于拉伸试验机上，并根据实验要求调整设备参数。
2.进行拉伸试验在进行拉伸试验时，需要控制设备施加的力和速度，并记录下每个时间点的载荷和变形数据。
当达到最大载荷时，将停止施加力并记录下相应数据。
3.计算结果根据实验数据，可以计算出低碳钢的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和断面收缩率等力学参数。
四、实验结果及分析在本次实验中，我们使用了一块低碳钢标准试样进行了拉伸试验。
根据实验数据，我们计算出了该材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和断面收缩率等力学参数。
具体测量结果如下：屈服强度：220MPa抗拉强度：420MPa断裂伸长率：25%断面收缩率：50%从上述数据可以看出，该低碳钢材料具有较高的屈服强度和抗拉强度，并且在断裂前具有较好的延展性能。
低碳钢的拉伸实验报告低碳钢的拉伸实验报告引言：低碳钢是一种广泛应用于工业领域的材料，具有良好的可塑性和可焊性。
为了了解其力学性能，本实验对低碳钢进行了拉伸实验，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：1. 了解低碳钢的拉伸性能；2. 掌握拉伸实验的基本操作方法；3. 分析低碳钢的断裂特征。
实验装置和材料：1. 电子拉伸试验机；2. 低碳钢试样。
实验步骤：1. 准备低碳钢试样：按照标准尺寸将低碳钢材料切割成试样；2. 安装试样：将试样固定在电子拉伸试验机上，确保试样的两端固定稳定；3. 开始拉伸实验：通过电子拉伸试验机控制试样的拉伸速度，开始实验；4. 记录数据：实验过程中，记录试样的载荷和伸长量数据；5. 实验结束：当试样断裂后，停止拉伸实验。
实验结果：通过拉伸实验，我们得到了低碳钢试样的载荷-伸长量曲线。
曲线呈现出明显的弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。
弹性阶段：在开始阶段，载荷-伸长量曲线呈现出线性增长的趋势。
这是由于低碳钢的弹性变形，试样受力后能够恢复原状。
在这个阶段，应力与应变成正比，符合胡克定律。
屈服阶段：当载荷逐渐增大时，曲线开始出现非线性增长，试样经历了塑性变形。
在达到最大载荷之前，曲线出现局部平台，这个平台称为屈服点。
屈服点是试样开始发生塑性变形的阶段，试样开始失去弹性，形成可见的塑性变形。
断裂阶段：当载荷继续增大，试样最终发生断裂。
根据断裂形态的不同，可以分为韧性断裂和脆性断裂。
低碳钢通常表现出韧性断裂，即试样在拉伸过程中会出现颈缩现象，试样断裂后会形成较大的断口。
讨论与分析：通过对低碳钢拉伸实验的结果进行分析，我们可以得出以下结论：1. 低碳钢具有较好的可塑性和可焊性，适用于许多工业应用；2. 低碳钢的弹性阶段符合胡克定律，载荷与伸长量成正比；3. 屈服点是低碳钢开始发生塑性变形的阶段，试样开始失去弹性；4. 低碳钢通常表现出韧性断裂，试样在拉伸过程中会出现颈缩现象。
结论：通过本次实验，我们对低碳钢的拉伸性能有了更深入的了解。
低碳钢拉伸试验报告一、实验目的通过拉伸试验研究低碳钢的力学性能，包括屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等指标。
二、实验原理拉伸试验是一种对金属材料进行力学性能研究的常用方法。
在拉伸试验中，试样在一定的应力下拉伸，直至断裂，通过测量施加的力和变形量，可以获得相关的力学性能参数。
三、实验步骤1.准备试样：根据标准要求，制备符合尺寸和形状要求的低碳钢试样。
2.安装试样：将试样夹紧在拉伸试验机上，确保试样夹持牢固。
3.调整试验参数：根据试样材料规格和试验要求，设置试验机的拉伸速度、力量测量精度等参数。
4.开始试验：启动试验机，使试样受到拉伸载荷，并记录下拉伸过程中施加的力和变形量。
5.记录数据：实时记录试验过程中的力和变形数据，并制作拉伸曲线。
6.分析结果：根据记录的数据和曲线，分析得出试样的力学性能参数。
四、实验数据及结果在本次实验中，我们采用了X型试样进行了低碳钢的拉伸试验。
通过分析试验过程中记录的数据，得出了以下结果：1.屈服强度：根据拉伸曲线，可以观察到曲线上的屈服点。
根据试验机无线卡尔程序自动计算出的数据结果，本试样的屈服强度为XXXMPa。
2.抗拉强度：在试验过程中，观察到试样的拉伸曲线逐渐上升，并在断裂之前形成峰值。
该峰值即为试样的抗拉强度，我们测得本试样的抗拉强度为XXXMPa。
3.断裂延伸率：在试验过程中，观察到试样拉伸到断裂时的变形量。
根据试验机自动计算出的数据结果，本试样的断裂延伸率为XXX%。
五、结果讨论通过本次拉伸试验，我们确定了低碳钢的屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等力学性能参数。
根据这些参数，可以评估低碳钢的适用范围和性能。
六、结论根据本次拉伸试验的结果，得出了低碳钢的力学性能参数。
通过分析这些参数，可以对该材料的性能进行判断和评估。
七、实验总结本次拉伸试验为研究低碳钢的力学性能提供了重要数据和结果。
通过实验的过程和结果分析，深入了解了低碳钢的力学性能及其在工程应用中的适用性，具有一定的参考价值。
低碳钢的拉伸实验
1.简介
低碳钢是一种系统合金钢，用于制造高强度结构件。
它由低含碳合金钢和一些添加剂
混合而成，因此具有良好的耐腐蚀性、加工性能和焊接性能，是一种常用的工程材料。
焊
接的低碳钢有良好的拉伸性能，焊接性能受到焊合区温度影响较大，必须分析其行为。
因此，对低碳钢的拉伸实验是重要的。
2.拉伸实验的目的
拉伸实验的主要目的是验证焊接后低碳钢的强度以及焊接性能。
通过拉伸实验，可以
测量拉伸曲线，以确定低碳钢在拉伸力学参数上的变化。
另外，它还可以探究低碳钢焊接
部位的极限强度，即拉断强度，以及临界位移，以阐明焊接强度对测试条件的敏感性。
3.拉伸实验装置和材料
拉伸实验所需的装置包括低碳钢材料、拉伸设备、测试棒、应变计、汽缸和下压头等。
测试材料为常用的低碳钢，即Q235B和Q345B。
4.拉伸实验步骤
1）检查材料：拉伸材料检查规范，确定实验材料的尺寸，厚度和质量等，并检查焊
接缝的外观和位置、焊点的构造和焊接参数等。
2）拉伸条件：确定拉伸速度和位移速率，以便衡量测试结果。
3）安装材料：将实验材料安装好，在拉伸设备上安装测试棒、应变计、汽缸和下压头，并按规定的程序进行拉伸。
4）测量结果：用千分表测量拉伸的应变，通过台式圆规测量拉伸的伸长率，并记录
拉断强度和应变。
5.结论
根据拉伸实验结果，可以确定低碳钢的拉伸性能，例如拉断强度和临界位移。
测试结
果可以指导焊接条件的选择，为制造安全、可靠和稳定性好的焊接产品提供依据。
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。
实验一、拉伸实验一、实验目的1.测定低碳钢的机械性质：屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ及断面收缩率Ψ；2.测定铸铁的机械性质：强度极限σb。
二、试件按GB228—76规定，本实验试件采用圆棒长试件。
取d0=10,L=100,如图所示：三、实验设备及仪器1、液压式万能材料实验机；2、游标卡尺；3、划线机(铸铁试件不能使用)。
一、低碳钢的拉伸实验实验原理及方法1.屈服极限σs的测定P—ΔL曲线实验时，在向试件连续均匀地加载过程中。
当测力的指针出现摆动，自动绘图仪绘出的P—ΔL 曲线有锯齿台阶时，说明材料屈服。
记录指针摆动时的最小值为屈服载荷P s,屈服极限σs计算公式为σs=P s/A02、屈服极限σs的测定实验时，试件承受的最大拉力Pb所对应的应力即为强度极限。
试件断裂后指针所指示的载荷读数就是最大载荷Pb，强度极限σb 计算公式为：σb=P b/A03、延伸率δ和断面收缩率Ψ的测定计算公式分别为：δ=(L1-L)/L x 100%Ψ=(A0-A1)/A0 x 100%L:标距（本实验L=100）L1:拉断后的试件标距。
将断口密合在一起，用卡尺直接量出。
A0:试件原横截面积。
A1:断裂后颈缩处的横截面积，用卡尺直接量出。
（三）实验步骤1.试件准备：量出试件直径d0,用划线机划出标距L和量出L;2.按液压万能实验机操作规程1——8条进行；3.加载实验，加载至试件断裂，记录Ps 和Pb ，并观察屈服现象和颈缩现象；4.按操作规程10——14进行；5.将断裂的试件对接在一起，用卡尺测量d1和L1 ，并记录。
二、铸铁的拉伸实验实验原理及方法1、强度极限σb的测定铸铁没有屈服阶段，其断裂时的载荷读数对应的应力就是强度极限，其计算公式为：σb=Pb/A02、铸铁拉伸实验步骤(1)试件准备：量出试件的直径d0;(2)按操作规程进行，记录Pb.实验二、压缩实验一、实验目的1、测定铸铁的抗压强度极限σb，低碳钢压缩时的屈服极限σs。
低碳钢拉伸实验【精品-PDF】
低碳钢拉伸实验是一种通过拉伸机械加工冷作工艺处理少量低碳钢样品而实现拉伸变形效果的实验方法。
将低碳钢样品放入拉伸机械中，放置开松，然后由手轮按照紧固规定重复反复加工，促使样品变形，得到预定形状后，再进一步用压力机对样品进行拉伸，拉伸后裂缝不能超过规定的尺寸，硬度上升后放松，就可以得到拉伸后的样品。
低碳钢拉伸实验的目的是检测低碳钢的抗压性能和抗拉性能。
它的实验内容主要有：一是实验室需要有可靠的拉伸机械，其性能可以满足实验的要求，二是实验的拉伸速度与抗拉强度的改变有关，拉伸时实验环境应稳定、温湿度适宜，实验样品应干燥、受潮，拉伸时实验装置要维护牢固，最后要注意样品本身、拉伸试样和拉伸机械的操作及安全，具体规范参照相关标准执行。
实验完成之后，可以对低碳钢拉伸及抗压性能分析检测。
有关拉伸实验，主要检测拉伸后钢材的力学、变形性能，包括压强实验、拉伸实验、疲劳实验以及其他的相关实验。
如检测拉伸后样品的抗压性能，该钢材后要检测最高拉伸应力、抗拉强度系数、断面收缩率、延伸率、抗拉强度最大应变、弹性模量、断后伸长率和抗压强度等抗压数据。
低碳钢拉伸实验可以为低碳钢的研究提供宝贵的实验数据，但由于拉伸可能会产生不可控的变形，因此其可靠性一般不会高于抗压实验，只能是研究后续可能出现的变形行为的一种借鉴。
因此，在开展低碳钢拉伸实验时，应仔细根据标准和规定，对各类参数和条件进行适当把控，以确保实验结果的准确性和可靠性。
低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验1 实验目的⑴．观察低碳钢在拉伸时的各种现象,并测定低碳钢在拉伸时的屈服极限s σ,强度极限b σ,延伸率10δ和断面收缩率ψ。
⑵.观察铸铁在轴向拉伸时的各种现象。
⑶.观察低碳钢和铸铁在轴向压缩过程中的各种现象。
⑷.观察试样受力和变形两者间的相互关系,并注意观察材料的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
测定该试样所代表材料的F S 、F b 和l ∆等值。
⑸.对典型的塑性材料和脆性材料进行受力变形现象比较，对其强度指标和塑性指标进行比较。
⑹.学习、掌握电子万能试验机的使用方法及其工作原理。
2 仪器设备和量具50KN 电子万能试验机，单向引伸计，钢板尺，游标卡尺。
3 试件实验证明，试件尺寸和形状对实验结果有影响。
为了便于比较各种材料的机械性能，国家标准中对试件的尺寸和形状有统一规定。
根据国家标准，（GB6397-86），将金属拉伸比例试件的尺寸列表如下：本实验的拉伸试件采用国家标准中规定的长比例试件(图2－1),实验段直径mm d 100=,标距mm l 1000=。
本实验的压缩试件采用国家标准（GB7314-87）中规定的圆柱形试件2/0=d h ，mm d 150=（图2－2）。
4 实验原理和方法（一）低碳钢的拉伸实验在拉伸实验前，测定低碳钢试件的直径0d 和标距0l 。
实验时，首先将试件安装在实验机的上、下夹头内，并在实验段的标记处安装引伸仪，以测量实验段的变形。
然后开动实验机，缓慢加载，与实验机相联的微机会自动绘制出载荷-变形曲线（l F ∆-曲线，见图2－3）或应力-应变曲线（εσ-曲线，见图2－4），随着载荷的逐渐增大，材料呈现出不同的力学性能：（1）弹性阶段（Ob 段）在拉伸的初始阶段，εσ-曲线（Oa 段）为一直线，说明应力与应变成正比，即满足胡克定理，此阶段称为线形阶段。
线性段的最高点称为材料的比例极限（P σ），线性段的直线斜率即为材料的弹性摸量E 。
线性阶段后，εσ-曲线不为直线（ab 段），应力应变不再成正比，但若在整个弹性阶段卸载，应力应变曲线会沿原曲线返回，载荷卸到零时，变形也完全消失。
卸载后变形能完全消失的应力最大点称为材料的弹性极限（e σ），一般对于钢等许多材料，其弹性极限与比例极限非常接近。
（2）屈服阶段（bc 段）超过弹性阶段后，应力几乎不变，只是在某一微小范围内上下波动，而应变却急剧增长，这种现象成为屈服。
使材料发生屈服的应力称为屈服应力或屈服极限（s σ）。
当材料屈服时，如果用砂纸将试件表面打磨，会发现试件表面呈现出与轴线成045斜纹。
这是由于试件的045斜截面上作用有最大切应力，这些斜纹是由于材料沿最大切应力作用面产生滑移所造成的，故称为滑移线。
Δl 图2－2 压缩试件 图2－3图2－4（3）硬化阶段（ce 段）经过屈服阶段后，应力应变曲线呈现曲线上升趋势，这说明材料的抗变形能力又增强了，这种现象称为应变硬化。
若在此阶段卸载，则卸载过程的应力应变曲线为一条斜线（如d d '-斜线），其斜率与比例阶段的直线段斜率大致相等。
当载荷卸载到零时，变形并未完全消失，应力减小至零时残留的应变称为塑性应变或残余应变，相应地应力减小至零时消失的应变称为弹性应变。
卸载完之后，立即再加载，则加载时的应力应变关系基本上沿卸载时的直线变化。
因此，如果将卸载后已有塑性变形的试样重新进行拉伸实验，其比例极限或弹性极限将得到提高，这一现象称为冷作硬化。
在硬化阶段应力应变曲线存在一最高点，该最高点对应的应力称为材料的强度极限（b σ），强度极限所对应的载荷为试件所能承受的最大载荷b F 。
（4）颈缩阶段（ef 段）试样拉伸达到强度极限b σ之前，在标距范围内的变形是均匀的。
当应力增大至强度极限b σ之后，试样出现局部显著收缩，这一现象称为颈缩。
颈缩出现后，使试件继续变形所需载荷减小，故应力应变曲线呈现下降趋势，直至最后在f 点断裂。
试样的断裂位置处于颈缩处，断口形状呈杯状，这说明引起试样破坏的原因不仅有拉应力还有切应力。
（二）铸铁的拉伸实验铸铁的拉伸实验方法与低碳钢的拉伸实验相同，但是铸铁在拉伸时的力学性能明显不同于低碳钢，其应力应变曲线如图2－5所示。
铸铁从开始受力直至断裂，变形始终很小，既不存在屈服阶段，也无颈缩现象。
断口垂直于试样轴线，这说明引起试样破坏的原因是最大拉应力。
（三）低碳钢和铸铁的压缩实验低碳钢试件在压缩过程中，在加载开始段，从应力应变曲线图2－6可以看出，应力与应变成正比，即满足胡克定理。
当载荷达到一定程度时，低碳钢试件发生明显的屈服现象。
过了屈服阶段后，试件越压越扁，最终被压成腰鼓形，而不会发生断裂破坏。
铸铁试件在压缩过程中，没有明显的线性阶段，也没有明显的屈服阶段（如图七所示）。
铸铁的压缩强度极限约为拉伸强度极限的3-4倍。
铸铁试件断裂时，断口方向与试件轴线约成550。
一般认为是切应力和摩擦力共同作用的结果。
σε图2－6 图2－75 实验步骤（一）低碳钢的拉伸实验1、依次打开计算机、变压器，并按下主机外罩上的“复位”按钮启动试验机。
2、双击桌面上的图标WinWdw-PCI ，进入软件操作系统。
3、点击“试验操作”，打开实验操作界面，做拉伸试验时，在软件操作系统的“控制面板”上选取“拉向”。
4、用游标卡尺测量试样的直径和标距，并记录。
在试件的标距范围内测量试件三个横截面处的截面直径，在每个截面上分别取两个相互d，并据此计算试件的横垂直的方向各测量一次直径。
取六次测量的平均值做为原始直径A。
测量标距时，要用游标卡尺测量三次，并取三次测量结果的平均值作为试件截面面积l。
的原始长度5、做实验⑴装夹拉伸试样。
通过试验机的“上升”、“下降”按钮把横梁调整到方便装试件的位置，再把上钳口松开，夹紧试样的上端；⑵使横梁下降，当试样能够夹在下钳口时，停止；⑶在实验操作界面上把负荷、峰值、变形、位移、时间清零，夹紧下钳口；⑷在“控制面板”上选择“位移控制”，采用0.2mm/min的速度使横梁下降，消除预紧力，使负荷变为零；⑸装夹引伸计，并检查引伸计是否已正确连接到计算机主机的端口上；加载速度选0.5mm/min；⑹单击“新建试样”按钮，输入试件的有关信息，包括直径（或长、宽）、标距，然后点击“新建试样”按钮，再点击“确认”。
⑺再次把负荷、峰值、变形、位移、时间等各项分别清零。
⑻单击“位移方式”，切换为“取引伸计”模式。
在取引伸计模式下，点击“开始”按钮，开始实验。
当试件即将进入屈服阶段时，屏幕会弹出对话框提示取下引伸计，此时要迅速取下引伸计。
因为此后试件将进入屈服阶段，在载荷—变形图上将看到一个很长的波泿形曲线（表明试件处于流塑阶段），应力变化不大，但应变大大增加。
如果不取下引伸计，引伸计将被拉坏。
接着材料进入强化阶段，可将加载速度调至5mm/min，继续实验直至试样拉断。
在实验过程中，注意观察屈服（流动）、强化，卸载规律、颈缩、断裂等现象。
⑼ 试样拉断后，立即按“停止”按钮。
然后点取“保存数据” 按钮，保存试验数据。
取下试样，先将两段试件沿断口整齐地对拢，量取并记录拉断后两标距点之间的长度1l ，及断口处最小的直径1d ，并计算断后面积。
⑽ 数据处理。
单击菜单栏中的“试验分析”，并在相应的对话中选择需要计算的项目。
然后单击“自动计算”。
需要打印时单击“试验报告”按钮，把需要输出的选项移到右侧的空白框内，在曲线类型栏中选择应力---应变曲线，单击“确定”铵钮后打印试验报告。
（二）铸铁的拉伸实验操作步骤与低碳钢试验基本相同，不同之处有：（1）无须装夹引伸计。
（2）速度选择置于2mm/min 直至断裂。
（3）在实验中注意读取荷载极限值。
（三）低碳钢压缩实验其操作步骤与拉伸时基本相同，不同之处有：（1）试件放于下压头的中心处，移动横梁使上压头逐渐接近试样。
但不能接触试样。
（2）用速度2mm/min 加压，使上压头接触试样（荷载单元可显2～3kN 的预压力）。
（3）试验速度在屈服前用2mm/min ，屈服后用5mm/min 。
（4）试样不会断裂，曲线画到一定程度即可结束试验；在实验中注意读取屈服时的荷载值。
（四）铸铁压缩实验操作步骤与低碳钢压缩相同，不同的是试件破断后停机。
全部实验完毕后，关闭软件和试验机，并检查机器和仪器的各开关按键是否置于原始位置，然后关掉电源。
6 试验结果处理（一）低碳钢的拉伸实验记录试件的屈服抗力F s 和最大抗力F b 。
试件断裂后，测量断口处的最小直径1d 和标距间的距离1l 。
依据测得的实验数据，计算低碳钢材料的强度指标和塑性指标。
强度指标：屈服极限 4,200d A A F s s πσ==其中强度极限 0A F b b =σ 塑性指标：延伸率 %10000110⨯-=l l l δ 断面收缩率 %100010⨯-=A A A ψ （二）低碳钢的压缩实验实验前，测量试件的直径0d 和高度0h 。
实验时，观察低碳钢试件压缩过程中的现象，测定试件屈服时的抗力F s ，从而计算出低碳钢的屈服极限：（三）灰口铸铁的拉伸实验 实验前测定试件的直径0d ，试件在拉伸过程中注意观察与低碳钢拉伸试验中不同的现象（如变形小、无屈服、无颈缩、断口平齐等）；记录断裂时的最大抗力F b ，从而计算出灰口铸铁的拉伸强度极限：0A F b b =σ。
（四）灰口铸铁的压缩实验实验前测定试件的直径0d 和高度0h 。
实验时观察灰口铸铁试件在压缩过程中的现象，尤其是断口形状；记录压缩破坏时的最大抗力F b ，计算灰口铸铁压缩强度极限。
即A F b b =σ 7 预习思考题1．试比较低碳钢和铸铁在拉伸时的力学性能。
2．压缩时为什么必须将试件对准试验机压头的中心位置，如没有对中会产生什么影响？3．说明铸铁和低碳钢断口的特点。
4．低碳钢和铸铁在拉伸、压缩中，各要测得哪些数据？观察哪些现象？s s F A σ=。
